液晶电视边框自动贴膜控制系统
摘 要本课题研究了自动控制技术在液晶电视边框自动贴膜控制系统中的应用。本设计通过和备选模块设计方案的比较最终确定了该系统的设计方案，包括X、Y轴进给模块设计方案、载具旋转模块设计方案、裁切模块设计方案、贴膜工作模块设计方案、显示界面和输入设计方案和其他模块的设计方案。通过按钮、行程开关以及设计PLC程序、触摸屏画面来控制气缸、电磁阀、丝杠、步进电机等输出元件的动作从而达到自动控制的目的。本论文指出了该系统的关键是不仅能够满足基本的生产需求，而且还要具有较高的效率、质量和自动化程度以满足企业的快速发展。本设计中绘制了系统的控制流程图并通过计算选择合适的硬件，然后进行了相应的软件设计并绘制出系统的电气接线原理图。
目 录
1、绪论 1
1.1引言 1
1.2选题的背景和意义 1
1.3现状与趋势 2
2、系统方案设计 3
2.1 系统设计要求 3
2.2 X、Y轴进给模块设计方案 3
2.3 载具旋转模块设计方案 4
2.4 裁切模块设计方案 4
2.5 贴膜工作模块设计方案 5
2.6 显示界面和输入设计方案 6
2.7 贴膜间距调整模块设计方案 6
2.8 其他模块的设计方案 7
2.9 整个系统的备选方案设计 7
3、 系统硬件设计 9
3.1系统总体硬件设计 9
3.2输入元件的选择 9
3.2.1按钮开关的选择 9
3.2.2行程开关的选择 10
3.2.3开关电源的选择 10
3.3.1气缸的选择 10
3.3.2电磁阀的选择 10
3.4滚珠丝杠的选择 11
3.5步进电机的选择 13
3.5.1 步进电机的选型依据 13
3.5.2 步进电机的参数计算 13
3.6 可编程逻辑控制器的选择 16
3.7触摸屏的选型 18
3.8 元器件统计 18
4、软件设计 19
4.1 系统的设计思路 19
4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
.2 PLC的设计 20
4.2.1 PLC的程序编写软件 20
4.2.2 PLC梯形图解释说明 21
4.3 触屏软件的设计 26
结束语 30
参考文献 31
附录 32
致谢 65
1、绪论
1.1引言
随着中国经济的发展,液晶电视、液晶电脑显示屏等设备正在被人们越来越广泛的使用。一般液晶电视边的框会采用烤漆型，烤漆是一种新兴的表面喷漆的制作方法，人们会在是在打磨到了较低粗糙度的底板上喷上几层漆，然后再经过很高的温度来定型,整个制作过程要求油漆有非常好的显色性[16]。烤漆工艺做出的产品表面光滑、洁净、美观大方。但是烤漆表面如果被人触摸很容易留下指纹并且难以清除，而且在包装运输以及销售的过程中难免会有磕碰很容易损坏烤漆表面，因此需要在边框表面贴上保护膜。在此基础上设计了基于PLC的液晶电视边框自动贴膜系统。
1.2选题的背景和意义
液晶电视边框自动贴膜系统的可靠性、稳定性、经济性和快速性将会影响到显示屏生产企业生产效率，也展现了企业生产技术水平的高低。采用传统人工贴膜的方法会产生气泡、不容易贴整齐，效率较低并且自动化程度不高，就会浪费过多的人力，难以满足企业的进一步发展要求。目前虽然有少数厂家生产一些自动贴膜机，由于发展时间不长，在整个行业中并没有普及规范，因此自动贴膜机的产品良莠不齐，有些只能算是半自动贴膜机需要人工手动放置产品，有些虽然是全自动，但是由于其设计并非专门针对于液晶电视边框的贴膜，因此专业性不强，用于电视机边框贴膜不是很方便。当然也有少数液晶电视边框全自动贴膜机，但是价格一般都很高。因此此次决定涉及基于PLC的液晶电视边框自动贴膜控制系统，如果采用这个系统进行电视机边框的贴膜可以来提高整个贴膜系统的可靠性、快速性和稳定性，并且介个便宜，产品针对性强。所以研究设计这个系统，对于提高相关企业的工作效率以及减少生产的成本等等方面具有非常重要的意义。
PLC（可编程逻辑控制器）是专门为了工业使用而制造的计算机。与现有的控制方法相比较而言，PLC控制的可靠性更高，同时它的可编程控制程序简单易学，具有良好的柔韧性、功能强大、性价比高、体积小、重量轻、能耗低等特点[6]。目前PLC正在逐步的大量取代传统的继电器控制系统。继电器接触器控制系统由于采用了大量的物理触点，由于材料疲劳，磨损等原因，使得整个继电器接触器控制系统的稳定性、可靠性、快速性和使用寿命大大的降低。同时由于继电器接触器系统里使用了大量的物理接线，而接线越多也就意味着由于接头或者接线内部的问题而导致的系统故障率大大增加。而PLC的出现使得整个自动控制系统内的物理触点和接线大大的减少，而且PLC自带一些保护措施，这些特点使得可编程逻辑控制器在工业自动化控制的各个领域收到了越来越多的关注。
液晶电视边框自动贴膜系统采用气动系统和电机丝杠机构进行传动控制，可实现快速准确的动作，本设计通过全面了解设备运行结构，采用PLC来控制整套系统从而实现系统的自动控制功能。该系统准确、快速、稳定、可靠，可以得到广泛的应用。
1.3现状与趋势
液晶电视边框贴膜传统的方法是人工贴膜，但是人工贴膜效率比较低，容易产生气泡或者在贴膜内留下灰尘颗粒而且很难保证每块边框上的贴膜大小、位置一致，影响产品美观。自动化程度不高，浪费了大量的人力。对企业的进一步发展有很大的影响。而采用基于PLC的液晶电视边框自动贴膜系统，大大的提高了企业才自动化程度，效率高，质量可靠，不会留有气泡，保证了产品的一致性。所以设计这个系统，是满足企业未来发展的根本保证。目前PLC技术发展的方向主要是标准化编程语言、主要发展大规模和小规模的PLC、输入输出模块专用化和智能化、一体化的控制与管理功能、网络通信功能进行整合标准化[14]。
2、系统方案设计
2.1 系统设计要求
基于PLC的液晶电视边框自动贴膜系统能够高效率、高质量的实现边框贴膜。本设计要求能够实现以下的控制要求:
载具进给控制，包括X轴进给，Y轴进给，载具旋转
保护膜调整控制，包括真空吸盘机构，用于切断保护膜的刀具伸缩机构以及两卷保护膜间距的调整
贴膜控制，包括进给贴膜和复位
此外，根据控制要求完成PLC和人机界面的画面设计，并完成毕业设计说明书等任务。
2.2 X、Y轴进给模块设计方案
a X、Y轴进给模块设计方案A
X、Y轴的进给模块设计主要是为了满足产品及载具的输送任务。具体先是工人将产品放入贴膜机中，然后Y轴的步进电机运作沿Y轴输送产品，当行程开关y检测到产品及产品到达贴膜位置（原点）后电机停止运行。当贴膜工作完成后，X轴步进电机运作，将产品沿X轴输送，到位后停止，等待工人取出已经完成贴膜的产品。当传感器检测到产品被取出后X、Y轴步进电机再次运作，将载具移动到初始位置，等待产品放入。
目 录
1、绪论 1
1.1引言 1
1.2选题的背景和意义 1
1.3现状与趋势 2
2、系统方案设计 3
2.1 系统设计要求 3
2.2 X、Y轴进给模块设计方案 3
2.3 载具旋转模块设计方案 4
2.4 裁切模块设计方案 4
2.5 贴膜工作模块设计方案 5
2.6 显示界面和输入设计方案 6
2.7 贴膜间距调整模块设计方案 6
2.8 其他模块的设计方案 7
2.9 整个系统的备选方案设计 7
3、 系统硬件设计 9
3.1系统总体硬件设计 9
3.2输入元件的选择 9
3.2.1按钮开关的选择 9
3.2.2行程开关的选择 10
3.2.3开关电源的选择 10
3.3.1气缸的选择 10
3.3.2电磁阀的选择 10
3.4滚珠丝杠的选择 11
3.5步进电机的选择 13
3.5.1 步进电机的选型依据 13
3.5.2 步进电机的参数计算 13
3.6 可编程逻辑控制器的选择 16
3.7触摸屏的选型 18
3.8 元器件统计 18
4、软件设计 19
4.1 系统的设计思路 19
4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
.2 PLC的设计 20
4.2.1 PLC的程序编写软件 20
4.2.2 PLC梯形图解释说明 21
4.3 触屏软件的设计 26
结束语 30
参考文献 31
附录 32
致谢 65
1、绪论
1.1引言
随着中国经济的发展,液晶电视、液晶电脑显示屏等设备正在被人们越来越广泛的使用。一般液晶电视边的框会采用烤漆型，烤漆是一种新兴的表面喷漆的制作方法，人们会在是在打磨到了较低粗糙度的底板上喷上几层漆，然后再经过很高的温度来定型,整个制作过程要求油漆有非常好的显色性[16]。烤漆工艺做出的产品表面光滑、洁净、美观大方。但是烤漆表面如果被人触摸很容易留下指纹并且难以清除，而且在包装运输以及销售的过程中难免会有磕碰很容易损坏烤漆表面，因此需要在边框表面贴上保护膜。在此基础上设计了基于PLC的液晶电视边框自动贴膜系统。
1.2选题的背景和意义
液晶电视边框自动贴膜系统的可靠性、稳定性、经济性和快速性将会影响到显示屏生产企业生产效率，也展现了企业生产技术水平的高低。采用传统人工贴膜的方法会产生气泡、不容易贴整齐，效率较低并且自动化程度不高，就会浪费过多的人力，难以满足企业的进一步发展要求。目前虽然有少数厂家生产一些自动贴膜机，由于发展时间不长，在整个行业中并没有普及规范，因此自动贴膜机的产品良莠不齐，有些只能算是半自动贴膜机需要人工手动放置产品，有些虽然是全自动，但是由于其设计并非专门针对于液晶电视边框的贴膜，因此专业性不强，用于电视机边框贴膜不是很方便。当然也有少数液晶电视边框全自动贴膜机，但是价格一般都很高。因此此次决定涉及基于PLC的液晶电视边框自动贴膜控制系统，如果采用这个系统进行电视机边框的贴膜可以来提高整个贴膜系统的可靠性、快速性和稳定性，并且介个便宜，产品针对性强。所以研究设计这个系统，对于提高相关企业的工作效率以及减少生产的成本等等方面具有非常重要的意义。
PLC（可编程逻辑控制器）是专门为了工业使用而制造的计算机。与现有的控制方法相比较而言，PLC控制的可靠性更高，同时它的可编程控制程序简单易学，具有良好的柔韧性、功能强大、性价比高、体积小、重量轻、能耗低等特点[6]。目前PLC正在逐步的大量取代传统的继电器控制系统。继电器接触器控制系统由于采用了大量的物理触点，由于材料疲劳，磨损等原因，使得整个继电器接触器控制系统的稳定性、可靠性、快速性和使用寿命大大的降低。同时由于继电器接触器系统里使用了大量的物理接线，而接线越多也就意味着由于接头或者接线内部的问题而导致的系统故障率大大增加。而PLC的出现使得整个自动控制系统内的物理触点和接线大大的减少，而且PLC自带一些保护措施，这些特点使得可编程逻辑控制器在工业自动化控制的各个领域收到了越来越多的关注。
液晶电视边框自动贴膜系统采用气动系统和电机丝杠机构进行传动控制，可实现快速准确的动作，本设计通过全面了解设备运行结构，采用PLC来控制整套系统从而实现系统的自动控制功能。该系统准确、快速、稳定、可靠，可以得到广泛的应用。
1.3现状与趋势
液晶电视边框贴膜传统的方法是人工贴膜，但是人工贴膜效率比较低，容易产生气泡或者在贴膜内留下灰尘颗粒而且很难保证每块边框上的贴膜大小、位置一致，影响产品美观。自动化程度不高，浪费了大量的人力。对企业的进一步发展有很大的影响。而采用基于PLC的液晶电视边框自动贴膜系统，大大的提高了企业才自动化程度，效率高，质量可靠，不会留有气泡，保证了产品的一致性。所以设计这个系统，是满足企业未来发展的根本保证。目前PLC技术发展的方向主要是标准化编程语言、主要发展大规模和小规模的PLC、输入输出模块专用化和智能化、一体化的控制与管理功能、网络通信功能进行整合标准化[14]。
2、系统方案设计
2.1 系统设计要求
基于PLC的液晶电视边框自动贴膜系统能够高效率、高质量的实现边框贴膜。本设计要求能够实现以下的控制要求:
载具进给控制，包括X轴进给，Y轴进给，载具旋转
保护膜调整控制，包括真空吸盘机构，用于切断保护膜的刀具伸缩机构以及两卷保护膜间距的调整
贴膜控制，包括进给贴膜和复位
此外，根据控制要求完成PLC和人机界面的画面设计，并完成毕业设计说明书等任务。
2.2 X、Y轴进给模块设计方案
a X、Y轴进给模块设计方案A
X、Y轴的进给模块设计主要是为了满足产品及载具的输送任务。具体先是工人将产品放入贴膜机中，然后Y轴的步进电机运作沿Y轴输送产品，当行程开关y检测到产品及产品到达贴膜位置（原点）后电机停止运行。当贴膜工作完成后，X轴步进电机运作，将产品沿X轴输送，到位后停止，等待工人取出已经完成贴膜的产品。当传感器检测到产品被取出后X、Y轴步进电机再次运作，将载具移动到初始位置，等待产品放入。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1125.html
