plc控制的颗粒物自动包装机的设计(附件)【字数：9487】
摘 要颗粒物包装机械能够大大节省劳动力成本，减轻劳动强度，提高劳动生产率，提高包装品质，保证颗粒物生产线的自动化。随着包装需求的大幅增长，机电一体化得到了各方的关注，市场需要更高速、高效、经济的新型包装机。本文主要针对颗粒物自动包装机设计方案、工作原理及其流程进行分析和改善，设计其供料、传动和热封等机械装置。同时提出了PLC控制的颗粒自动包装机的设想，详细具体的介绍了包装机控制系统的组成、硬件选择、程序编写和电气原理图。颗粒包装机由这几部分组成纸袋成型部分、供料部分、纵封牵拉部分、横封热切部分和电气控制系统。其中纵封装置将纵封和牵引合为一体，横封装置将横封和热切也融为一体，这样就提高了空间利用率，提高了包装速度和效率。
目录
第一章 绪论 1
1.1 PLC在包装机械的应用?? 1
1.2 颗粒包装机产生的背景及意义 1
第二章 总体方案设计 3
2.1 系统结构框图 3
2.2 工作流程 3
2.3工作参数 3
2.4 工艺分析 4
2.5 总体布局 4
2.6工艺机构 4
第三章 机械部分设计 6
3.1 包装材料供送机构 6
3.2 传动系统 7
3.2.1 间隔齿轮及锥棍无级调整机构 7
3.2.2 链轮机构 7
3.3 热封装置 8
3.3.1 纵封装置 8
3.3.2 横封装置 9
3.4 切断装置 11
3.5计量装置 11
3.6电机选择 11
第四章 强度校核计算 12
4.1 齿轮设计及强度校核 12
4.1.1 齿面接触疲劳强度校核 12
4.1.2 按齿面接触强度设计 12
4.1.3 验算弯曲强度 13
4.2 键的设计及强度校核 13
4.2.1 小带轮键校核 13
4.2.2 大带轮上键校核 14
4.3 轴的设计及强度校核 14
4.4 轴承的选择及校核 18
第五章 系 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
统控制方案的设计 20
5.1 传感器的选择 20
5.2 PLC选型和控制原理 20
5.2.1 PLC的选型 20
5.2.3 PLC外部接线图 22
5.2.4 控制原理 23
5.3 PLC程序梯形图 23
总结 29
致谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1 PLC在包装机械的应用???
随着电子计算机和电气控制的迅猛发展，自动化包装控制技术也发生了巨大的变化，朝着智能化方向不断发展，以适应现代生产的需要。所以PLC在包装机械上有很大的发展前景和潜力。与之前复杂的继电器控制系统相比。PLC具有许多优势，如：功能强大、性能稳定、适应性强、抗干扰能力强且维修方便。在包装机械的应用中，可以提高其包装效率和速度，而且具有更强的灵活机动性。
以往包装机需要众多的电气元件，大量繁琐的接线提高机械设备的故障率，使其可靠性下降。PLC的应用很适用于机械包装的控制系统中，有可靠的技术基础，大大降低了包装机的生产成本。而且如今PLC的技术也得到了飞速的发展，将通信技术和信息处理合为一体，向着超小型和自动化网络发展。目前的发展趋势：CPU处理速度进一步加快，技术的智能化、通用化、专业化、网络化，控制系统的分散化和管理的一体化。因此，PLC已被用于替代注塑机和各种包装机中的传统继电器控制面板。 这是安全可靠的，也可以表现良好。与单片机控制相比，单片机编程困难，需要大量接口工作。与工业计算机控制系统比较，微机系统运行环境苛刻，需要使用高级的编程用语，对人才要求较高。综上，PLC具有明显的优越性，可靠性高，寿命长，编程方便，是机电一体化理想的选择。
中国的大部分包装机械控制组件仍使用中间继电器模式，但是具有很大的缺陷，系统一旦确定无法更改，灵活性低，无法在现场更改和扩展。但是PLC尤其自带的内部存储器，改变其内容，便能达到更改控制逻辑目的。而且PLC和外部的连接只有I/O点，只要输入对象不变，不需改变其硬件连接。继电器控制频率低，越复杂的控制反应就越慢，但是PLC却有稳定快速的相应速度。经过各方考虑，本设计采用PLC控制系统。
1.2 颗粒包装机产生的背景及意义
包装机械增长最快的是发展中国家和地区。 发达国家将受益于拉动内需，寻求发展中国家的合适制造商，特别是食品加工厂，并提供包装设备。比如中国的包装历史就很悠久，但是现代化起步晚。到了20世界中叶的时候，我国开始学习外国技术，进行仿制，至此初具规模，不再是简单得应用于啤酒、烟卷、罐头等包装。但是目前我国机械行业规模较小，研发能力不强，产品技术含量低且管理水平低。很多厂商缺失自我创新意识，一味提高产量而忽略质量，导致其产品没有市场竞争力，所以提到科技研发投入才是当务之急。直到我国加入世界贸易组织，包装行业挑战与机遇同在，可以学习国外先进技术和管理经验，加强产品竞争力。
美国和德国的包装机械处于世界顶级水平。目前美国包装机械的发展趋势是：微电子，计算机，工业机器人，智能化，图像传感技术和新材料等将在包装机械中得到越来越广泛的应用，包装机械趋于自动化、高效化、节能化。而且美国包装历史悠久，是世界上最大包装机械生产地，具有独立的包装机械体系。其包装产品特点为高、精、尖，大多为机电一体化的控制。德国包装机械以用户需求为导向，提供成套设备，为生产企业提供结构和经济系统。在为用户提供自动生产线或生产线设备的同时，要特别注意成套设备的完整性，特别是高技术含量，高附加值设备或更简单的设备，这些都是基于MADC的新要求。尽管德国和美国的包装机械发展具有不同的特点，但其最终目标是追求高效率，绿色环保，高自动化。
随着中国食品工业，包装工业和农业的快速发展，中国食品包装机械工业在世界上取得了长足的发展。产品数量正在增加。包装和食品机械工业已成为提高人民生活质量，服务于包装和食品工业，服务农业和农业的直接服务。新兴产业及其深加工产业已成为中国机械工业十大产业之一。颗粒状物质在我们的生活中广为人知，并广泛用于食品和工业领域。在一些行业中，颗粒状物料的包装仅为人工。为了使包装整齐美观，质量好，开发出一种新型，高效，优质，经济的包装机是市场的迫切需求。其中颗粒包装机就是一种广泛使用的机械设备，其成功发展可以提高了劳动生产率，促进了国内化工和粮食生产线的自动化。中国包装机械工业改革开放后，由于起步较晚，大部分设备是通过消化吸收进口设备而发展起来的。为了提高颗粒材料的包装效率，迫切需要研究和设计颗粒包装机。
目录
第一章 绪论 1
1.1 PLC在包装机械的应用?? 1
1.2 颗粒包装机产生的背景及意义 1
第二章 总体方案设计 3
2.1 系统结构框图 3
2.2 工作流程 3
2.3工作参数 3
2.4 工艺分析 4
2.5 总体布局 4
2.6工艺机构 4
第三章 机械部分设计 6
3.1 包装材料供送机构 6
3.2 传动系统 7
3.2.1 间隔齿轮及锥棍无级调整机构 7
3.2.2 链轮机构 7
3.3 热封装置 8
3.3.1 纵封装置 8
3.3.2 横封装置 9
3.4 切断装置 11
3.5计量装置 11
3.6电机选择 11
第四章 强度校核计算 12
4.1 齿轮设计及强度校核 12
4.1.1 齿面接触疲劳强度校核 12
4.1.2 按齿面接触强度设计 12
4.1.3 验算弯曲强度 13
4.2 键的设计及强度校核 13
4.2.1 小带轮键校核 13
4.2.2 大带轮上键校核 14
4.3 轴的设计及强度校核 14
4.4 轴承的选择及校核 18
第五章 系 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
统控制方案的设计 20
5.1 传感器的选择 20
5.2 PLC选型和控制原理 20
5.2.1 PLC的选型 20
5.2.3 PLC外部接线图 22
5.2.4 控制原理 23
5.3 PLC程序梯形图 23
总结 29
致谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1 PLC在包装机械的应用???
随着电子计算机和电气控制的迅猛发展，自动化包装控制技术也发生了巨大的变化，朝着智能化方向不断发展，以适应现代生产的需要。所以PLC在包装机械上有很大的发展前景和潜力。与之前复杂的继电器控制系统相比。PLC具有许多优势，如：功能强大、性能稳定、适应性强、抗干扰能力强且维修方便。在包装机械的应用中，可以提高其包装效率和速度，而且具有更强的灵活机动性。
以往包装机需要众多的电气元件，大量繁琐的接线提高机械设备的故障率，使其可靠性下降。PLC的应用很适用于机械包装的控制系统中，有可靠的技术基础，大大降低了包装机的生产成本。而且如今PLC的技术也得到了飞速的发展，将通信技术和信息处理合为一体，向着超小型和自动化网络发展。目前的发展趋势：CPU处理速度进一步加快，技术的智能化、通用化、专业化、网络化，控制系统的分散化和管理的一体化。因此，PLC已被用于替代注塑机和各种包装机中的传统继电器控制面板。 这是安全可靠的，也可以表现良好。与单片机控制相比，单片机编程困难，需要大量接口工作。与工业计算机控制系统比较，微机系统运行环境苛刻，需要使用高级的编程用语，对人才要求较高。综上，PLC具有明显的优越性，可靠性高，寿命长，编程方便，是机电一体化理想的选择。
中国的大部分包装机械控制组件仍使用中间继电器模式，但是具有很大的缺陷，系统一旦确定无法更改，灵活性低，无法在现场更改和扩展。但是PLC尤其自带的内部存储器，改变其内容，便能达到更改控制逻辑目的。而且PLC和外部的连接只有I/O点，只要输入对象不变，不需改变其硬件连接。继电器控制频率低，越复杂的控制反应就越慢，但是PLC却有稳定快速的相应速度。经过各方考虑，本设计采用PLC控制系统。
1.2 颗粒包装机产生的背景及意义
包装机械增长最快的是发展中国家和地区。 发达国家将受益于拉动内需，寻求发展中国家的合适制造商，特别是食品加工厂，并提供包装设备。比如中国的包装历史就很悠久，但是现代化起步晚。到了20世界中叶的时候，我国开始学习外国技术，进行仿制，至此初具规模，不再是简单得应用于啤酒、烟卷、罐头等包装。但是目前我国机械行业规模较小，研发能力不强，产品技术含量低且管理水平低。很多厂商缺失自我创新意识，一味提高产量而忽略质量，导致其产品没有市场竞争力，所以提到科技研发投入才是当务之急。直到我国加入世界贸易组织，包装行业挑战与机遇同在，可以学习国外先进技术和管理经验，加强产品竞争力。
美国和德国的包装机械处于世界顶级水平。目前美国包装机械的发展趋势是：微电子，计算机，工业机器人，智能化，图像传感技术和新材料等将在包装机械中得到越来越广泛的应用，包装机械趋于自动化、高效化、节能化。而且美国包装历史悠久，是世界上最大包装机械生产地，具有独立的包装机械体系。其包装产品特点为高、精、尖，大多为机电一体化的控制。德国包装机械以用户需求为导向，提供成套设备，为生产企业提供结构和经济系统。在为用户提供自动生产线或生产线设备的同时，要特别注意成套设备的完整性，特别是高技术含量，高附加值设备或更简单的设备，这些都是基于MADC的新要求。尽管德国和美国的包装机械发展具有不同的特点，但其最终目标是追求高效率，绿色环保，高自动化。
随着中国食品工业，包装工业和农业的快速发展，中国食品包装机械工业在世界上取得了长足的发展。产品数量正在增加。包装和食品机械工业已成为提高人民生活质量，服务于包装和食品工业，服务农业和农业的直接服务。新兴产业及其深加工产业已成为中国机械工业十大产业之一。颗粒状物质在我们的生活中广为人知，并广泛用于食品和工业领域。在一些行业中，颗粒状物料的包装仅为人工。为了使包装整齐美观，质量好，开发出一种新型，高效，优质，经济的包装机是市场的迫切需求。其中颗粒包装机就是一种广泛使用的机械设备，其成功发展可以提高了劳动生产率，促进了国内化工和粮食生产线的自动化。中国包装机械工业改革开放后，由于起步较晚，大部分设备是通过消化吸收进口设备而发展起来的。为了提高颗粒材料的包装效率，迫切需要研究和设计颗粒包装机。
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