【毕业设计】包装机自动控制系统毕业设计说明书

仅仅将理解为开关量控制的时代已经过去，不仅以其良好的性能满足了工业生产的广泛需要，而且将通信技术和信息处理技术融为体，其功能也日趋完善。

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。

但是，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。

可编程控制技术的智能化提高个系统的智能程度不仅提高系统的品质，在种意义上也提高了系统的可靠性。

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从站的现象，这就要求每厂家的产品族中，都要考虑到和其他厂家产品的兼容性问题另方面，可编程控制器与工业控制机等其他装置的通信难易也体现了开放性的特点。

除此之外，同厂家产品族中的各系列产品兼容性也代表了可编程控制产品的水平。

通用性和专业化的结合可编程控制产品是通用的。

但是工业的每领域都有其自己的特点。

怎样才能使个系统既具有通用性又具备专业化呢硬件系统的模块化便是解决这矛盾的钥匙。

这样，适合于个行业或些特殊问题的专用模块就可以很容易地集成到通用系统中去。

常用的专用模块包括定位模块温度测量模块高速采样模块网络接口模块等。

可靠性进步提高随着进入过程控制的领域，对可靠性的要求进步提高。

硬件冗余的容错技术将进步得到应用，不仅会有单元冗余通信单元冗余电源单元冗余单元冗余而且整个系统都会实现冗余。

但从根本上来讲，系统的可靠性取决于系统各单元的可靠程度。

要保证整个系统的可靠运行，首先要求系统各单元的质量要得到保证。

平均无故障时间是衡量产品质量的重要指标。

纵观各著名厂商，其产品都有不同程度的冗余功能，而且发展越来越完善。

控制系统分散化根据分散控制集中管理的原则，控制系统的模块将直接安装在控制现场，通过通信电缆或光纤与主进行数据通信。

这样使控制更有效，系统更可靠。

控制与管理功能体化为了满足现代化大生产的控制与管理的需要，将广泛采用计算机信息处理技术网络通信技术和图形显示技术，使系统的生产控制功能和信息管理功能融为体。

综上所述，我们不难得出下面几个结论工控机计算机集散控制系统及正在走着条相互融合的道路。

智能分布式控制是可编程控制系统基于现场总线的新型控制思想。

系统的智能性将越来越重要，因此系统的分析运算能力将越来越强。

基于标准化的开放性和兼容性是衡量系统质量的重要判据。

通用性高度专业化的融合是可编程控制系统的新特征。

与其它工业控制系统的比较在现代工业设备及自动化项目中，我们会遇到大量的开关量脉冲量及模拟量等控制装置。

如电机的启动与停止，电磁阀的开闭，工件的位置速度加速度的测定，产品的计数以及温度压力流量等物理量的设定和控制等等。

传统的工业自动控制主要是由继电器或分离的电子线路来实现的。

这种控制方式虽然造价便宜，但却存在许多致命的弱点只适用于简单的逻辑控制，仅适用种控制项目，缺乏通用性，旦要实现改动或者优化，只能通过硬件的重新组合来实现。

目前，工业界比较有代表性的控制方式主要有以下几个类别继电器控制系统，单片机控制系统，微型计算机系统，集散型控制系统。

与继电器控制系统的比较继电器控制是采用硬接线逻辑，利用继电器触点的串并联及时间继电器的延迟动作来组成控制逻辑，其缺点是个系统旦确定就很难轻易再改动。

如果要在现场做些更改和扩展更是难以实行。

而是利用其内部的存储器以数据形式将控制逻辑存储起来的，所以只要改变内存储器的内容，也就可以实现更改控制逻辑的目的。

对于来讲，只要用配备的编程器在现场就可以完成更改。

至于对外部的联系，只有点，只要输入输出对象不变，就无须对硬接线作任何改动。

继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作来实现的。

工作频率很低。

次动作般为数十毫秒。

对于复杂的控制，使用的继电器越多，反应就越慢。

而是以微型计算机为基础的控制装置，其运行速度理。

另外，将部分重要数据以模拟指针或码方式输出到操作台显示。

由于数据更新速度所限，瞬间持续时间小于的故障状态往往不能正确判断和记录，为此将故障判断和故障记录数据功能移到中，判断并记录故障，然后将故障信息和数据送入的故障信息和故障记录数据库。

控制参数由的模拟量输出或数字输出到相应的执行机构。

监控应用程序主要包括监控图形系统故障信息系统数据记录和报表系统四个部分，这四个部分互相结合，实现了监控系统的状态监视数据录入故障报警和报表打印功能。

包装过程状态监视实现包装过程图形系统。

这些动态图形使操作员工程师方便快捷地了解到自己所需要的信息，并可以保存每次的试验记录，同时可查询浏览以往的试验记录，进行分析比较，为生产实践提供最佳的工艺参数和控制方案。

建立个单用户项目，项目名为，在变量管理器里添加新的驱动程序如图所示，在文件夹里选择作目的通信协议，然后在的子菜单下新建驱动程序连接，在连接属性栏，点击属性出现连接参数，其参数设置如图，插槽号定要设置为，否则的变量标签就无法与连接，就不能实现监控。

然后建立标签。

工艺盘上八个形槽的及计数器等的标签分别定义为表包装过程监控标签表其监控界面如图所示其中，按钮是退出监控程序，用鼠标左键单击，即可退出。

其程序如下本章小结本章根据原理用的设计了些功能块的梯形图和程序，并用模拟其运行结果。

并利用的工控组态软件设计了包装过程的监视界面。

第五章控制系统的通讯实现的网络有以下几中典型类型多点接口网络工业以太网现场总线协议网络等。

本章以多点接口网络和现场总线为例，讨论与工控组态软件之间的通信及应用问题。

在包装机控制系统中，下位机通过通讯处理器，使用现场总线通讯协议与操作室的工控机组成现场总线工业控制网络。

通过视窗控制中心的过程驱动软件与通讯，访问中的过程变量。

向上位机传递设备的实时状态，接受并执行上位机的实时控制指令。

全文总结通过二年多的研究与设计，经历了实验室调试模拟现场调试以及现场调试等几个阶段最后在现场调试中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。

在交付使用段时间后现己通过了系统验收。

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。

全部程序包括程序和工控机程序均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。

工控机和的结合非常利于小型自动化系统的实现，用作为下位机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。

用工控机作为上位机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。

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，变频器及电机等也都有过热恢复，拟在以后的设计中加入声音报警功能，即当变频器或电机过热时，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。

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，实验室里完成了调试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。

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，包装与食品机械幻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，郝振武远程控制在电厂输煤系统中的应用南京理工大学中国工控网经验视点控制，吴亚雄毛巾印花机控制系统及设计单位重庆海康实业有限公司设备能源部，中国工控网专业论文，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，张琳和组态软件在高炉槽下配料控制系统中的应用研究硕士学位论文，合肥工业大学，系列培训课程硬件组态使用入门谢始达西门子矢量控制型交流变频器在报纸生产输送线中的应用广东自动化与信息工程，年第期肖明运西门子系列变频器调试注意事项，中华纸业第卷第期邓星钟，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，年月成都步进机电有限公司，步进电机和交流伺服电机性能比较，中国工控网专业论文，吕砚