裤袜包装机控制系统研究
|
摘要
工业化大生产对包装机的要求,尤其在包装精度、自动化程度等方面的要求越来越高。目前,包装机械行业大量地应用高新技术,如微电子技术、激光技术、超声波技术以及光电纤维等,可以使包装机及生产线高度自动化,使用效果更加理想可靠,包装质量更高。在这样的背景下,手工裤袜包装已经不能适应新的需求,需要研制一种自动化程度高、测量精度高、价格低的新型控制系统。
可编程控制器(PLC)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,取得了理想的控制效果。据此,本文提出了一套新型的基于可编程控制器的裤袜包装机控制系统设计方案。
本论文以裤袜包装机控制系统为背景,理论与实践相结合,详细阐述了集PLC技术,变频器技术,通信技术于一体的先进控制技术在该包装机控制系统中的应用。
本文概述了包装机械的发展及研究现状、可编程控制技术的特点及其在包装机械上应用的可能性和前景,通过对裤袜包装机的工艺特点进行分析,给出了主控系统的设计方案,包括硬件设计方案和软件设计方案,对控制系统主要原器件进行选型；设计电气系统；利用OMRON公司的编程软件CX-Programmer设计下位机程序,实现自动控制等功能；使用可视化编程软件Visual Basic设计监控界面,通过RS232C通信实现上位机与下位机的通信,以完成数据的采集并控制输出设备安全、高速、高效地运行。
目前,裤袜包装机系统的设计已经完成,在实验室的模拟运行中,取得了良好的控制效果。本文所述的裤袜包装机由PLC协调各设备之间的动作,上位机提供人机交互渠道,能够实现对多种规格裤袜的包装生产,通用性好、结构可靠、操作方便、自动化程度高,将提高裤袜包装的速度和质量。
The industrialized great production needs packaging machines of high levels in precision and automation. At present, a great many high and new technologies have been used in the packaging machinery industry. That makes packaging machines and the production lines more automatic, makes the results of operation better and more reliable, and makes the packaging quality higher. In such a context, packaging pantyhoses by hands is unable to meet the new requirements. It is needed to develop a new control system of automation, high measuring accuracy and low price.
Programmable logic controller (PLC) which is used as the core device of control system, is powerful, stable and reliable. It has been widely used in modern industrial automation production, and has obtained ideal effect. Thus, this paper presents a novel control system of pantyhose packing machine based on PLC.
This paper, taking the control system of pantyhose packing machine as the background, integrating theory with practice, describes the application of advanced control technologies, which combine the PLC technology, the frequency conversion technology and the communication technology, in this control system of pantyhose packing machine.
This paper summarizes the history and present status of packaging machinery, and the characteristics of programmable control technology and the possibility and prospect of applying it in packaging machinery; by analyzing the process features, presents the main control system design, including hardware design and software design, selects main components of the control system; designs electrical system; designs ladder diagram with CX-Programmer; designs monitoring interface by using Visual Basic, and achieves upper and lower computer communication through RS232C.
The pantyhose packing machine has been used in factory. This machine coordinates the actions of the devices by PLC, the upper computer provides interface. It can package pantyhoses of different lengths, and it has good versatility, reliable structure, operation convenience, high degree of automation. It improves packaging speed and quality, and has significance to promote the development of packaging machinery in China.
可编程控制器(PLC)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,取得了理想的控制效果。据此,本文提出了一套新型的基于可编程控制器的裤袜包装机控制系统设计方案。
本论文以裤袜包装机控制系统为背景,理论与实践相结合,详细阐述了集PLC技术,变频器技术,通信技术于一体的先进控制技术在该包装机控制系统中的应用。
本文概述了包装机械的发展及研究现状、可编程控制技术的特点及其在包装机械上应用的可能性和前景,通过对裤袜包装机的工艺特点进行分析,给出了主控系统的设计方案,包括硬件设计方案和软件设计方案,对控制系统主要原器件进行选型；设计电气系统；利用OMRON公司的编程软件CX-Programmer设计下位机程序,实现自动控制等功能；使用可视化编程软件Visual Basic设计监控界面,通过RS232C通信实现上位机与下位机的通信,以完成数据的采集并控制输出设备安全、高速、高效地运行。
目前,裤袜包装机系统的设计已经完成,在实验室的模拟运行中,取得了良好的控制效果。本文所述的裤袜包装机由PLC协调各设备之间的动作,上位机提供人机交互渠道,能够实现对多种规格裤袜的包装生产,通用性好、结构可靠、操作方便、自动化程度高,将提高裤袜包装的速度和质量。
The industrialized great production needs packaging machines of high levels in precision and automation. At present, a great many high and new technologies have been used in the packaging machinery industry. That makes packaging machines and the production lines more automatic, makes the results of operation better and more reliable, and makes the packaging quality higher. In such a context, packaging pantyhoses by hands is unable to meet the new requirements. It is needed to develop a new control system of automation, high measuring accuracy and low price.
Programmable logic controller (PLC) which is used as the core device of control system, is powerful, stable and reliable. It has been widely used in modern industrial automation production, and has obtained ideal effect. Thus, this paper presents a novel control system of pantyhose packing machine based on PLC.
This paper, taking the control system of pantyhose packing machine as the background, integrating theory with practice, describes the application of advanced control technologies, which combine the PLC technology, the frequency conversion technology and the communication technology, in this control system of pantyhose packing machine.
This paper summarizes the history and present status of packaging machinery, and the characteristics of programmable control technology and the possibility and prospect of applying it in packaging machinery; by analyzing the process features, presents the main control system design, including hardware design and software design, selects main components of the control system; designs electrical system; designs ladder diagram with CX-Programmer; designs monitoring interface by using Visual Basic, and achieves upper and lower computer communication through RS232C.
The pantyhose packing machine has been used in factory. This machine coordinates the actions of the devices by PLC, the upper computer provides interface. It can package pantyhoses of different lengths, and it has good versatility, reliable structure, operation convenience, high degree of automation. It improves packaging speed and quality, and has significance to promote the development of packaging machinery in China.
引文
[1]毛雷.乳制品枕式包装机控制系统的研究与设计[D].东北林业大学硕士学位论文,2008：1
[2]鄢腊梅,袁友伟.我国包装机械与国外先进水平差距分析及发展对策[J].包装世界,2001,(05)：21-22
[3]杨福馨.包装机械发展趋势及我国包装机械特点与优势[J].包装工程,2002,(03)：37
[4]周亮.袋成型自动包装机控制系统的设计与研究[D].武汉理工大学硕士学位论文,2009：17
[5]徐世许,朱妙其,王毓顺.可编程序控制器——原理·应用·网络[M].合肥：中国科学技术大学出版社,2008
[6]唐国兰.基于PLC的高速全自动包装机控制系统的应用研究[D].广东工业大学硕士学位论文,2004：4-13
[7]董艺.单片机与PLC的区别及其对控制系统设计方案选择的影响[J].巢湖学院学报,2007,9(3)：65-69
[8]Peixing LI, Zhijun SUN, Helei ZHU and Yize SUN, The Design of Control System for Auto-Packing Pantyhose Machine, Advanced Materials Research Vols.328-330 (2011):2288-2291
[9]Chen Guangfeng, Zhang Yawei, Jin Zhilei, Sun Zhijun, Sun Yize.Research on Jacquard Control System for Threepile-height Carpet Tufting Machine[R],2009 IITA International Conference on Control, Automation and Systems Engineering
[10]David A·Geller可编程序控制器原理与设计[M].北京：清华大学出版,2006
[11]程子华.PLC原理与编程实例分析[M].北京：国防工业出版社,2007
[12]叶建斌.GDX2包装机PLC控制系统改造[D].华南理工大学工程硕士学位论文,2009：6-9
[13]刘美俊.PLC控制系统的设计与安装[J].自动控制,2007,(11)：47
[14]沈湛.折叠式包装机控制系统的研制[D].西南交通大学硕士学位论文,,2009：13
[15]彭国沛,柳恩泽,刘教民.机车架车机PLC同步控制程序的设计[J].河北工学院学报.1995,(01)：92
[16]谭威,基于PLC的工业控制系统的设计与实现[D].华中科技大学硕士学位论文,2007
[17]陈婵娟,陈参,曾东暖.自动包装生产线控制系统设计[J].液压与气动,2007,(04)：8
[18]丁黎光,李伯胜,丁璐,徐梦廓.PLC在包装线上并行多工位控制的应用[J].包装工程,2008,(07)：47
[19]付志泉.真空包装机气动系统的PLC控制[J].机床电器,2000,(01)：26
[20]胡大为.三菱PLC核心控制的气动式充填包装机设计[J].包装与食品机械,2004,(05)：21-22
[21]刘淑英.基于PLC的集合包装机控制系统设计[J].包装工程,2009,(05)：48
[22]余琼.高速线材自动打包机控制系统[A].全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C],2009：107
[23]张波,杨道升.DPP-250型包装机控制系统设计[J].辽宁工业大学学报(自然科学版),2009,29(5)：
[24]刘建.基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现[D].广西师范大学硕士学位论文,2008：35-42
[25]陈广锋,吴春晖,孙以泽,孙菁菁.三圈高地毯簇绒机提花控制系统[J].纺织学报,2008,29(3)：114-115
[26]刘善增.PLC控制系统的可靠性设计[J].工业控制计算机,2004,(07)：37-39
[27]李培珍,尹玉亮,顾总磊.气动技术的应用及其元件发展趋势[J].科技资讯,2007,(19)：28
[28]邱丽萍.气动技术在被褥封装机中的应用[J].包装工程,2002,(03)：63-64
[29]邹明江.烘干生产过程自动控制系统的设计与实现[D].华中科技大学硕士学位论文,2005：40-41
[30]陈立元,范逸之,廖锦棋Visual Basic 2005与自动化系统监控(串并行控制)[M]. 北京：清华大学出版社,2008
[31]刘一凡OMRON可编程控制器与计算机的通信[J].机床与液压.2003,(04)：256-258
[32]徐先懂,于明清.基于VB的计算机与PLC通信在液压综合测试系统中应用[J].机电工程.2004,(05)：6-7
[33]葛新锋,晋景涛.基于VB的上位机与PLC通信系统实现[J[.机电工程技术2009,(01)：54-56
[34]苏红海,戴义保.OMRON PLC的HOSTLink网络通信系统[J].工业仪表与自动化装置,2003,1：55-56
[35]何献忠.包装生产线的PLC控制[J].包装工程,2002,(01)：50
[36]刘正琼,徐海卫,潘媛,丁强.基于HostLink协议的PLC与上位机串口通信的实现[J].合肥工业大学学报(自然科学版)2008,31(12)：1940-1043
[37]高君,张欲立,刘丽红,贾云鹏,杨浩,孙阳,贺飞.基于VB与PLC的工业称重通信及数据库管理系统[J].新技术新工艺,2011,1：83
[38]吴艳明.基于VB实现上位机与PLC通信的节目源监控系统[J].大众科技,2011,7：15
[39]徐先懂,于明清.基于VB的计算机与PLC通信在液压综合测试系统中应用[J].机电工程,2004,5：5-8
[40]吴兴军,胡汉春.Java实现计算机与OMRON+PLC串口通信[J].工业仪表与自动化装置,2010,1：84
[2]鄢腊梅,袁友伟.我国包装机械与国外先进水平差距分析及发展对策[J].包装世界,2001,(05)：21-22
[3]杨福馨.包装机械发展趋势及我国包装机械特点与优势[J].包装工程,2002,(03)：37
[4]周亮.袋成型自动包装机控制系统的设计与研究[D].武汉理工大学硕士学位论文,2009：17
[5]徐世许,朱妙其,王毓顺.可编程序控制器——原理·应用·网络[M].合肥：中国科学技术大学出版社,2008
[6]唐国兰.基于PLC的高速全自动包装机控制系统的应用研究[D].广东工业大学硕士学位论文,2004：4-13
[7]董艺.单片机与PLC的区别及其对控制系统设计方案选择的影响[J].巢湖学院学报,2007,9(3)：65-69
[8]Peixing LI, Zhijun SUN, Helei ZHU and Yize SUN, The Design of Control System for Auto-Packing Pantyhose Machine, Advanced Materials Research Vols.328-330 (2011):2288-2291
[9]Chen Guangfeng, Zhang Yawei, Jin Zhilei, Sun Zhijun, Sun Yize.Research on Jacquard Control System for Threepile-height Carpet Tufting Machine[R],2009 IITA International Conference on Control, Automation and Systems Engineering
[10]David A·Geller可编程序控制器原理与设计[M].北京：清华大学出版,2006
[11]程子华.PLC原理与编程实例分析[M].北京：国防工业出版社,2007
[12]叶建斌.GDX2包装机PLC控制系统改造[D].华南理工大学工程硕士学位论文,2009：6-9
[13]刘美俊.PLC控制系统的设计与安装[J].自动控制,2007,(11)：47
[14]沈湛.折叠式包装机控制系统的研制[D].西南交通大学硕士学位论文,,2009：13
[15]彭国沛,柳恩泽,刘教民.机车架车机PLC同步控制程序的设计[J].河北工学院学报.1995,(01)：92
[16]谭威,基于PLC的工业控制系统的设计与实现[D].华中科技大学硕士学位论文,2007
[17]陈婵娟,陈参,曾东暖.自动包装生产线控制系统设计[J].液压与气动,2007,(04)：8
[18]丁黎光,李伯胜,丁璐,徐梦廓.PLC在包装线上并行多工位控制的应用[J].包装工程,2008,(07)：47
[19]付志泉.真空包装机气动系统的PLC控制[J].机床电器,2000,(01)：26
[20]胡大为.三菱PLC核心控制的气动式充填包装机设计[J].包装与食品机械,2004,(05)：21-22
[21]刘淑英.基于PLC的集合包装机控制系统设计[J].包装工程,2009,(05)：48
[22]余琼.高速线材自动打包机控制系统[A].全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C],2009：107
[23]张波,杨道升.DPP-250型包装机控制系统设计[J].辽宁工业大学学报(自然科学版),2009,29(5)：
[24]刘建.基于PLC的磨线机和剥线机控制系统的设计与实现[D].广西师范大学硕士学位论文,2008：35-42
[25]陈广锋,吴春晖,孙以泽,孙菁菁.三圈高地毯簇绒机提花控制系统[J].纺织学报,2008,29(3)：114-115
[26]刘善增.PLC控制系统的可靠性设计[J].工业控制计算机,2004,(07)：37-39
[27]李培珍,尹玉亮,顾总磊.气动技术的应用及其元件发展趋势[J].科技资讯,2007,(19)：28
[28]邱丽萍.气动技术在被褥封装机中的应用[J].包装工程,2002,(03)：63-64
[29]邹明江.烘干生产过程自动控制系统的设计与实现[D].华中科技大学硕士学位论文,2005：40-41
[30]陈立元,范逸之,廖锦棋Visual Basic 2005与自动化系统监控(串并行控制)[M]. 北京：清华大学出版社,2008
[31]刘一凡OMRON可编程控制器与计算机的通信[J].机床与液压.2003,(04)：256-258
[32]徐先懂,于明清.基于VB的计算机与PLC通信在液压综合测试系统中应用[J].机电工程.2004,(05)：6-7
[33]葛新锋,晋景涛.基于VB的上位机与PLC通信系统实现[J[.机电工程技术2009,(01)：54-56
[34]苏红海,戴义保.OMRON PLC的HOSTLink网络通信系统[J].工业仪表与自动化装置,2003,1：55-56
[35]何献忠.包装生产线的PLC控制[J].包装工程,2002,(01)：50
[36]刘正琼,徐海卫,潘媛,丁强.基于HostLink协议的PLC与上位机串口通信的实现[J].合肥工业大学学报(自然科学版)2008,31(12)：1940-1043
[37]高君,张欲立,刘丽红,贾云鹏,杨浩,孙阳,贺飞.基于VB与PLC的工业称重通信及数据库管理系统[J].新技术新工艺,2011,1：83
[38]吴艳明.基于VB实现上位机与PLC通信的节目源监控系统[J].大众科技,2011,7：15
[39]徐先懂,于明清.基于VB的计算机与PLC通信在液压综合测试系统中应用[J].机电工程,2004,5：5-8
[40]吴兴军,胡汉春.Java实现计算机与OMRON+PLC串口通信[J].工业仪表与自动化装置,2010,1：84
© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号 地址：北京市海淀区学院路29号 邮编：100083 电话：办公室：(+86 10)66554848；文献借阅、咨询服务、科技查新：66554700 |