某食品自动包装机plc控制系统设计

食品包装机是随着现代化发展,人类发明出来为了解放人类生产力的产品。但是由于操作起来很难,而用可编程逻辑控制器可以使食品包装机变得简单,提高生产效率,所以这一次发展用的最必要的部分是可编程控制器(Programmable Logical Controller)人们简单的称之为PLC,是上个世纪美国通用公司发明出来用于汽车流水线生产的控制器件。随着现代工业的不断发展,PlC的软硬件也都在飞速地发展,不断朝着智能化发展,所以说PLC的应用在工业方面已经很重要了。 本次设计中,介绍了SIMATIC S7-300的特性和编程方法,我们使用步进梯形图指令进行控制,因为步进梯形图比较直观,语句表比较方便灵活。我们比较详细地分析了食品包装机的组成、电气特征和程序。本次设计中所使用的软件是西门子公司生产的STEP 7。关键词 食品包装机,可编程序控制器,梯形图指令
目 录
1绪论 4
1.1 PLC在食品包装机应用中的概述 4
1.2 PLC与其他工业控制系统的区别 5
1.3 食品包装机的国内外现状 6
2控制系统的总体设计 7
2.1 PLC控制系统的总体设计 7
2.2 WinCC系统的所具有的特点 10
3 食品包装机控制系统的硬件设计 10
3.1 PLC的选型 11
3.2 食品包装机控制系统设计的硬件设计 12
4 食品包装机控制系统的软件设计 16
4.1 STEP7软件的介绍 16
4.2 程序的设计部分 16
5 WinCC的监控系统的设计 25
5.1 WinCC监控画面的设计 25
5.2 变量的设置 28
6系统仿真调试 30
6.1 建立模拟仿真 30
6.2 PLC模拟仿真 31
6.3 WinCC仿真 32
6.4WinCC、PLC联合仿真 33
结 论 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
1绪论
1.1 PLC在食品包装机应用中的概述
随着社会的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥ 
不断进步,电子设备也在飞速发展。工业生产自动化控制技术发生了深刻的变化,实现了对机器的低端操作和复杂的生产系统自动控制。在我们中国,虽然有很多种类的食品包装机。但是绝大多数的都是要工人亲自动手的,比较落后,包装时候的劳动强度较大。这样落后的包装形式直接影响了产品的质量。PLC对于食品包装机的发展和应用十分有意义。跟以前繁琐的继电器比较,PLC在很大程度上提高了食品包装机的精度、可靠性、灵活性和工作效率,从而降低了包装机的生产成本,也加快了智能型机器的发展。以前的继电器控制系统设备有运行型差的缺陷,所以说PLC非常适合工业生产使用。
以前食品包装机的缺点就是操作复杂,元器件太多。继电器逻辑控制肯定会用到很多中间继电器。继电器在PLC的控制下可以取代原本内部的辅助继电器。所以,使用PLC可以节省经济,PLC一般都有上百个内部辅助继电器,还有很多不同的特殊内部电器,足够用来满足一般企业的控制要求【6】。
近几年,随着PLC和种种智能仪器的发展。食品包装机越来越多的使用PLC,所以食品包装机控制系统发展起来的更迅速了,极大的提高了经济效益。有很多的老旧的电机仍然存在很多问题,而用PLC能很好的解决这些问题。在中国,有许多类型的包装机,但多数食品包装机都是手工或开关式的液压控制系统来完成劳动强度的包装,直接影响到了产品质量【3】。所以食品自动包装机器研发变得非常紧急。食品自动包装机是一种当今高速线性生产独特的机器,为现代化的快速发展提供了方便。
PLC在食品包装机的应用中具有非常深远的的影响。大大降低包装的生产成本。过去的故障控制系统有大量的电子元件,逻辑线路复杂,接触高,设备运行故障率高。因此PLC非常适合各种机器,具有普遍的应用远景。食品自动包装机的研发,对于我国的包装事业有着十分深远的影响。
1.2 PLC与其他工业控制系统的区别
当今工业上用的比较多的有:PLC、继电器控制系统、单片机控制系统、集散型控制系统、工业计算机控制系统等等【1】。
与继电器控制系统相比较。PLC只需要将内存储器中的内容修改就能改变控制逻辑,而继电器系统一旦确定了系统就很难在更改了。PLC采用的是数据替换触点的方式,所以,不存在像继电器控制那样电弧损坏触点的问题。这样,PLC的体积就会更小,更不容易损坏,使用寿命更长。PLC程序大多使用的是梯形图语句,所以可以进行步进控制,检查调试的时候更能方便地发现问题。
与单片机相比较。实际上,现在的PLC核心就是单片微处理器。单片机是一个硬件到软件开发的过程。单片机一般都是用汇编语言,而PLC则是使用指令系统来编写的。所以说,前者繁琐且容易出现错误,开发的时间较长。后者在学习的时候比较容易上手,在现场就可随时调试。单片机受限制的地方比较多。硬件上:CPU、内存量跟I/O口;软件上:汇编语言的限制较多。所以说,单片机只能为特定的产品服务。
与集散型控制系统比较。随着社会的不断发展进步,可以说,PLC的成本还会不断下降并且以后在工业上企业对产品的要求还会提高,所以说,PLC以后必将代替大部分的继电器控制屏【7】。
与工业计算机控制系统比较。PLC能直接驱动电机等负载,而且具有较为完善的监控功能。然而,微机对于运行的环境要求非常高,要求语言编写者有较高的水准。而且微机的外设较多,。所以,PLC比微机更具有优势。
1.3 食品包装机的国内外现状
随着国际食品包装机市场的竞争压力越来越大。食品包装机的发展方向越来越偏向于速度快、效率高、质量好。重点更是在于能否更节省资源、结构是否紧凑、环境污染是否更小等等。现代化的食品包装机行业的发展关系到我们整个社会前进的步伐。毕竟食品包装机是与我们日常生活接触最多的一种机械。
在如今的包装行业里处于领先地位的是美国、德国和日本。其中,包装机发展年代最久远的是美国。美国包装机的种类和数量是排在世界第一【2】。90年代以来,美国的包装机械每年都在不断地增长着。美国基本上已经实现了机电一体化控制。所以,美国渐渐地形成了完整而又独立的工业体系。德国包装机在技术性方面一直处于世界领先地位,特别是饮料啤酒的包装。德国包装机的包装速度非常迅速、自动化程度很高,而且可靠性也非常的高。日本是世界第二包装机生产国,日本在包装机方面虽然起步的比较晚,但是日本通过不断引进国外的技术,不断地学习研究,取其精华,去其糟粕。终于研究出了属于日本包装机自己的核心技术。日本研究出用电脑控制封口机。日本包装机以中小型的为主。日本的包装机还非常注重包装机的安全、卫生和节能方面,并且在这个方面的工作做的很到位。就是因为这样,日本的包装机行业才能发展的如此迅猛。

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