七日星期六第章前言可编程控制技术的现状可编程控制器是计算机家族中的员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器，简称，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能己经大大的超过了逻辑控制的范围。因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称。但是为了避免与个人计算机的简称混淆，所以将可编程控制器简称。随着计算机技术的飞速发展，软硬件水平与规模也发生了质与量的变化，其控制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。现代已经成为真正的工业控制设备。最初，主要是用在生产线控制和大型机械的控制上。年代初，日本的也推出了他们的。三菱日立富土东芝横河日电等公司也先后加入了制造者的行列。年代中期，美国和西德首先出现了微电脑化的小型。由于是为工业控制所生产的通用性很强，适合于大批量生产的装置，所以成本迅速下降加上其是专为工业控制所设计，所以具有极好的抗干扰性能并且他的使用和维护都极为方便，实现了低水平的操作高性能的控制，所以在机械制造业深受欢迎。的发展趋势随着计算机科学的发展和工业自动化愈来愈高的需求，可编程控制技术得到了飞速的发展，其技术和产品日趋完善。今后，将主要朝着以下两个方向发展个是向超小型专用化和低价格方向发展另个是向高速多功能和分布式自动化网络方向发展。总的趋势如下可编程控制技术的标准化在工业自动化产品繁花似锦的今天，各生产厂商既互相竞争又互相合作。种自动化产品的竞争力除表现在其技术上的个性外，更重要的还在于其满足国际标准化的程度和水平。标准化方面保证了产品的出厂质量，另方面也保证了各个厂家产品的互相兼容。出厂检验时各可编程控制产品的厂家都有相应的技术标准作依据。按照这些标准，各种型号的产品对工业应用环境抗干扰性等条目都给出了明确的规定。但这些标准目前只能是统区域性的产品，而不能实现全球的统性，为了使各厂家的产品有个共同的参考平面，制定了国际标准。处理速度进步加快二〇〇九年十月十七日星期六目前的与微型计算机的相比，还处在比较落后的地步，最高的也仅仅处在级。将来会全部使用位芯片，实现多并行处理或分时处理或分任务处理，实现各种模块智能化，且部分系统程序用门阵列电路固化。这样执行指令的速度将达到纳秒级。系统的开放性和兼容性开放性和兼容性是不可分割的而且是相辅相成的概念。方面是产品和第三家同类产品在通信上的兼容程度，另方面是指系统尤其是软件上的开发平台对使用者有多大的开放程度。当今可编程控制产品种类繁多，加上自动化项目越来越大，致使常常在个工程项目中出现不同厂家的产品做主的工作顺序以及对整个系统方案的优化的基础之上的，按照应用的步骤开发完成的。程序控制的目的是实现整个机械能够稳定的运行，将颗粒料物品包装完整。根据第二章第三章对整个包装机各个机构部分的工艺分析，可以得到包装机的总体程序流程框图如下图二〇〇九年十月十七日星期六停止运行程序开始初始化程序设备有故障判断操作方式显示灯控制自动手动封口到位手动程序摇箱动作送纸动作送纸到位压纸切纸动作切纸到位下料开始下料结束封口卸料结束否结束有故障摇箱到位系统开始图总体程序流程图二〇〇九年十月十七日星期六利用控制系统的设计原则，我们采用的编程软件为三菱官方提供的，在程序编写之前我们首先确定点的地址，输入输出地址如下图图的地址分配程序的优化设计为了提高生产效率，节省个周期包装时间，因此整个系统中各状态的转换关系包括有单流程选择性分支与汇合跳转与循环等几种基本的组合形式，很适合用的设计方法来进行编程。二〇〇九年十月十七日星期六下面简单分析包装机工作的基本优化过程首先开始摇箱动作，为了节省整个包装的时间，在送纸和摇箱动作同时进行，在此过程中其它机构不允许动作。送纸动作到位后，碰到传感器，传感器给个输入信号，再接着动作下个动作。接下来是送纸二动作，动作工作原理相同与送纸相同，再接着是压纸切纸动作，再是下料动作，完成后抽板动作将颗粒聊落到包装纸中，最后是封口动作，这样就完成了所有机构的运动顺序。各动作工作原理相同特别摇箱动作始终贯穿于整个工作周期中，即个周期来回摇两次箱。通过上述工作流程，我们可以很好的写出系统工作的图，再用步进顺控指令可以很方便的得到的梯形图采用方法设计控制程序思路清楚，易读易修改。各状态之间相互，各状态对应的输出明确，也便于程序调试，这种设计方法符合该系统的控制要求。总的程序包括初始化程序和主程序初始化程序是当系统刚刚启动时，对系统的各项设置进行初始化，在我们调试程序的时候，首先也要利用初始程序，手动启动系统，对系统进行各方面的设置而主程序是整个系统正常运行的程序，如图，各方框里编写有梯形图，在处于不同的方框图状态时，系统运行的状况不同如下图所示摇箱号的状态转移条件和状态内容二〇〇九年十月十七日星期六二〇〇九年十月十七日星期六图摇箱号梯形图是摇箱号状态与摇箱号状态并行的结构，摇箱号的状态转移条件和状态内容如下图二〇〇九年十月十七日星期六图系统休眠状态梯形图二〇〇九年十月十七日星期六结论采用可编程序控制器所设计的系统简单，易于操作，包装产品可以是块状颗粒状和粉末状等。与继电器或硬件逻辑电路控制系统相比，本系统有着可靠灵活适应性强的特点，系统启动平稳操作方便故障率低稳定性及自动化程度高，能满足现场技术要求，是种有效的经济实用的技术手段，确保了生产的顺利进行和生产率的提高。通过几个月的研设计与调试，各项功能都基本达到了预先设定目标，保证全部逻辑正确完成，系统可正常工作。根据此系统的要求，要能达到现场的运行状况运行数据都可以在中央控制室掌握，工程师可以在控制室通过人机界面来设置包装机的运行频率启动停止，修改或调节控制系统参数，控制系统的故障信息可以在人机界面上反映出来现场操作人员也可以在现场实现每台电机的启动停止或爬行调节每台电机的速差，调节张力值负荷分配值电机会根据相应的设定值自动快速的调节速度值速差值负荷值张力值能够以表示成棒形图形直观显示在现场的操作界面上。在本次课题工作中，除了锻炼了自己的能力外，也积累了不少经验，同时发现有不少值得改进的地方，现总结如下完成包装机械的主要机构的结构设计。设计了些特殊机构，像封口机构采用了两块板相背运动而将产品包装好。完成了电气控制系统硬件和软件的设计与调试工作，使系统能够按预期的目标正常地运行。程序采用模块化设计思想，程序的注释和文档也比较充足，不仅在设计时使结构清晰，易于检查和修改。而且为以后软件的维护和改进提供了方便。对系统的可靠性进行了充分的考虑，加入了各种保护措施，尽量消除了各种可能的事故隐患。人机界面和的结合非常利于小型自动化系统的实现，用实现现场的信号输入和实时控制，使执行可靠，且有效地实现了分散控制。用人机界面进行参数的设定及系统的监控和管理。各取所长，分工明确。利用工控组态软件实现与计算机通信的方法简单易行，它降低了对用户的要求，大大缩短了设计周期，系统继承性较好，尤其对于大规模复杂控制系统来说这些优点更为突出，因此在现代工业自动化控制领域，采用工控组态软件进行标准化设计是必然趋势。在设计完成之后，也发现本设计中存在着些不足之处和需要改进的地方程序中实时画面的主要作用是辅助监控现场状况，以防意外事件的发生。二〇〇九年十月十七日星期六但实际使用中，许多操作员认为还是直接观察现场更加直观稳妥。故此拟在下版本中引入摄像头，将现场情形直接显示到显示器上，这样就可以降低工人操作的复杂性，并使界面更加漂亮直观。设计中采用了热继电器，真空泵等也都有过热恢复，拟在以后的设计中加入声音报警功能，即当真空泵过热时，程序利用蜂鸣器发出尖锐的声音提醒操作员有故障发生，达到提高反应速度降低故障危险性的目的。经过此次毕业设计，收获颇丰，感觉最大的收获应该是对理论和实际相结合的重要性有了深刻的认识。学到了很多的实践的知识，特别是的编程以及各个接口的接线。原来在课本上学到的东西当实际用起来时才知道相差甚远，尽管实验室里完成了调试，但到了现场依然问题不断。所有这些，都使我深深认识到纸上得来终觉浅，须知此事要躬行。二〇〇九年十月十七日星期六致谢本人能够完成本科阶段的学业及毕业设计，是与许多人的帮助分不开的。在此，我对那些曾经帮助我的老师家人同事同学和朋友表示最衷心的感谢,此次毕业设计是在我的老师的悉心指导下完成的。从论文的选题结构，直到整理最后定稿，自始至终都倾注着她的心血。在此，我要深深地感谢我的导师张海英,她高深的学术造诣深入钻研的精神和严谨的治学态度是我终身学习的楷模。其次，我要深深地感谢培养和教育我的任课老师以及辅导员，特别是要感谢我的机电老师张海英，他们高尚的师德情操严谨的治学态度丰富的专业知识，是我今后学习的榜样，我从他们那里所学的知识，将使我受益终生。同时，我还要感谢在本论文撰写过程中，关心帮助和鼓励过我的老师和同事们。感谢我同组的同学，是他们给我提供了大量的资料，增添了我的勇气，并为我的论文写作提出了许多积极而富有建设性的意见,最后再次诚挚地感谢所有给予我指导和帮助的老师和同学，感谢在百忙中抽出时间进行论文评审的各位老师,谢谢,二〇〇九年十月十七日星期六参考文献平志韩可编程序控制器及其在包装机械中的应用初探段然可编程控制技术采样机控制系统中的应用研究硕士学位论文，西北工业大学，陈立定，吴玉香，苏开才电气控制与可编程控制器广州华南理工大学了版社，路林吉，王坚，江龙康可编程控制器原理及应用北京清华大学出版社，齐从谦，王士兰技术及应用北京机械工业出版社，张万忠，周渊深可编程控制器应用技术北京化学工业出版社，宋保民，张径周上位机与组建分布式控制系统时串口通信的实现机械与电子，张万奎机床电气控制技术北京中国林业出版社，李胜勇全自动高速吸塑成型机智能温度测控及运动自动控制系统的研究与实现硕士学位论文，广东工业大学图馆，钟肇新，彭侃可编程序控制器原理及应用广州华南理工大学社韩思亮，汤建新远程监控与故障诊断系统设计与实现工业仪表与自动化装置濮良贵纪名刚主编机械设计第七版北京高等教育出版社，成大先主编机械设计手册单行本气压传动北京化学工业出版社，吴宗泽罗圣国主编机械设计课程设计手册第二版北京高等教育出版社，王永华现代电气控制及可编程控制技术北京北京航空航天出版社，张万忠，刘明芹电器与控制技术化学化工出版社，三菱，使用手册王魏主编机械制图北京高等教育出版社，邓星钟，周祖德，邓坚机电传动控制第二版，武汉华中理工大学了出版社，二〇〇九年十月十七日星期六毕业设计设计论文题目颗粒包装机的控制设计姓名专业机电体化工程指导教师年月日二〇〇九年十月十七日星期六摘要由于传统继电器控制的颗粒料包装机工作时存在电路复杂可靠性差故障诊断与排除困难等缺点，提出了用对包装机控制系统进行设计。可编程控制器作为控制系统的核心装置，功能强大性能稳定可靠。在现代工业自动化生产中得到了广泛的应用。本课题开发的高速全自动颗粒包装机控制