全自动平压设备的控制系统设计
【摘要】因为在生产、生活中，有许多事情需要反复的做，做起来既费时又费力，也会可以产生许多其他问题。本次设计的是全自动平压设备是为印刷后的产品设计的解决方案 ，主要功能是对烟盒，药盒等大量生产的拆边处理，改善了人工缓慢及产品污染严重的现状，可以节约大量的人力成本，提高生产效率。本次设计的是全自动平压设备系统，由手动设置、手动调试和自动生产三部分组成，用汇川PLC进行控制，简单，稳定。然后，用Auto CAD 2008 建模设计三维模型，用InoTouch Editor设计HMI界面。在生产时，手动放料，自动工进。配合安全光幕传感器，确保操作者的安全，达到安全生产的目的。
目录
引言 1
一、系统的设计方案 2
（一）设计方案 2
（二）设计要求 2
（三）设计思路 2
（四）系统框图 2
二、重要元器件的选择及介绍 3
（一）PLC型号的选择 3
（二）伺服驱动器 4
（三）变频器 5
三、硬件设计 6
（一）平压部件设计 6
（二）传动部分结构设计 7
（三）基本平压动作原理图 7
（四）主电路设计 8
（五）系统硬件接线图 8
四、软件设计 9
（一）总控制流程设计 9
（二）HMI设计 10
（三）I/O端子分配表 12
五、梯形图设计 14
（一）通讯设置 14
（二）脉冲计算 14
（三）平压设备移动控制部分梯形图 14
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
附录一 平压设备3D图 20
附录二 平压设备控制程序 21
引言
随着中国经济的快速发展，人民的生活水平得到了显著的提升，越来越多的印刷包装产品影响着我们的生活，大到家用电器，小到衣服、化妆品、药品、烟等，都有着精美的包装。包装印刷可以作为一种手段来增加商品的价值；也可以保护商品让商品免受不必要的损伤。当人们对产品质量的要求越来越高，生产速度越来越快时，又遇到
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
了互联网+的浪潮，迫使生产成本逐渐降低，及VOCs（大气光化学反应的有机化合物）排放造成的环境污染问题，对印刷行业的市场压力也在加重。
此次设计的平压机主要用于印后加工厂，主要解决药盒、烟盒这样小规格产品的人工拆边问题。对于药盒，烟盒这样的产品，每次生产都可以达到上万个，几十万个，甚至上百万个，使用此次设计的设备可以节省大量的人工成本，提高产品质量和企业的利润。
此平压设备用自动计算机辅助设计软件AutoCAD 2008进行基本的三维外形设计，平压平台的上半部分用气动系统辅助，下半部分用液压推动（液压的推力比较大），底部四周用矩形框实体，去固定那些需要处理的产品，另外在上半部分与下半部分之间的空隙，加入底部有缓冲物的可固定的长方体的模块。在在液压，气动平台正面加入安全光幕传感器，既作为下一步的开关，也可以确保操作者的安全，达到安全生产的目的。
在控制方面，本设计使用PLC作为控制的核心，与HMI、变频器等简单的自动控制技术结合运用，设计出简单的平压设备以符合日常生产需要。此次的PLC平压设备用伺服控制器与电机来实现精准控制，用以提升产品质量，降低生产成本，提高企业利润。
此设计可以培养自己对已学习知识的运用能力，增加自己的动手水平，以便在以后的工作生活中能开拓创新，学以致用。全自动平压设备主要用于印后产品，在保证产品质量、外形没有损伤，没有污渍的情况下的情况下进行，达到快速生产的目的。
一、系统的设计方案
（一）设计方案
本次设计的基于PLC的全自动平压设备控制系统设计，结合此次的功能需求的设定，完成了以下的设计方案。
全自动平压设备控制系统，通过汇川的PLC来完成全自动平压设备的手动调试、半自动及自动控制，该控制系统是由位置传感器、光栅传感器、HMI、液压装置、气动装置等组成。
由于此设备对精度的要求较高，选择伺服电机加滚珠丝杠传动。总体用PLC进行控制。配合变频器，根据电机的实际需要，来提供其转动所需要的电源电压。平压的底部对于力的要求更大一些，所以选择液压装置作为动力装置动力装置。没有太多要求的辅助装置用气源作为动力装置，节能环保。为了是操作更加简单明了，用HMI和点动按钮开关。
此装置在通电后，通过位置传感器检测气动装置、气动辅助装置是否在最上方，然后选择是否电机会复位到达初始位置。手动给液压电机上电，手动控制气动辅助装置。通过在HMI中进行模式选择，在手动模式下，进行静止调试工作，也可以进行运行速度、移动距离、移动数量的设定；在半自动模式下（点动控制），进行运行调试，根据具体的运行情况，进行微调，使得控制的更加精细，更加准确；一切准备好之后，在自动模式下，达到高速生产的目的。平压后的产品，通过光栅传感器中间的地方拿出，保证了生产过程中的安全。
（二）设计要求
以汇川PLC核心部件，设计全自动平压设备。
对于平压的正面进行基本的安全防护，防止机器带来的伤害。
能实时显示运行时的具体位置，能给运行速度进行调整。
调试界面，运行界面分开，防止误操作。
（三）设计思路
根据设计要求，选择H2U3232MT为核心器件。
利用IT5070E(800*480)作为HMI操作显示界面。
使用台禾安全传感器做安全保护。l
（四）系统框图
根据设计的要求，本次设计的全自动平压设备的设计系统框图如图11所示：
图11 全自动平压设备的设计系统框图
二、重要元器件的选择及介绍
（一）PLC型号的选择
基于PLC的全自动平压设备控制系统中，选用汇川H2U系列，来实现整个系统的整体控制。所以，需要确定所使用的PLC具体型号。根据汇川PLC的H2U系列的选型表，以完成PLC型号的选择，PLC的选型表如表21所示。
表21 PLC选型表
系列号
描述
选型型号
H2U
DC24V 继电器；10点输入/10点输出
H2U1010MRXP
H2U
DC24V 晶体管；10输入/10点输出
H2U1010MTXP
H2U
DC24V 继电器；16点输入/16点输出
H2U1616MRXP
H2U
DC24V 晶体管；16点输入/16点输出
H2U1616MTXP
H2U
DC24V 继电器；32点输入/32点输出
H2U3232MRXP
H2U
DC24V 晶体管；32点输入/32点输出
H2U3232MTXP
H2U
目录
引言 1
一、系统的设计方案 2
（一）设计方案 2
（二）设计要求 2
（三）设计思路 2
（四）系统框图 2
二、重要元器件的选择及介绍 3
（一）PLC型号的选择 3
（二）伺服驱动器 4
（三）变频器 5
三、硬件设计 6
（一）平压部件设计 6
（二）传动部分结构设计 7
（三）基本平压动作原理图 7
（四）主电路设计 8
（五）系统硬件接线图 8
四、软件设计 9
（一）总控制流程设计 9
（二）HMI设计 10
（三）I/O端子分配表 12
五、梯形图设计 14
（一）通讯设置 14
（二）脉冲计算 14
（三）平压设备移动控制部分梯形图 14
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
附录一 平压设备3D图 20
附录二 平压设备控制程序 21
引言
随着中国经济的快速发展，人民的生活水平得到了显著的提升，越来越多的印刷包装产品影响着我们的生活，大到家用电器，小到衣服、化妆品、药品、烟等，都有着精美的包装。包装印刷可以作为一种手段来增加商品的价值；也可以保护商品让商品免受不必要的损伤。当人们对产品质量的要求越来越高，生产速度越来越快时，又遇到
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
了互联网+的浪潮，迫使生产成本逐渐降低，及VOCs（大气光化学反应的有机化合物）排放造成的环境污染问题，对印刷行业的市场压力也在加重。
此次设计的平压机主要用于印后加工厂，主要解决药盒、烟盒这样小规格产品的人工拆边问题。对于药盒，烟盒这样的产品，每次生产都可以达到上万个，几十万个，甚至上百万个，使用此次设计的设备可以节省大量的人工成本，提高产品质量和企业的利润。
此平压设备用自动计算机辅助设计软件AutoCAD 2008进行基本的三维外形设计，平压平台的上半部分用气动系统辅助，下半部分用液压推动（液压的推力比较大），底部四周用矩形框实体，去固定那些需要处理的产品，另外在上半部分与下半部分之间的空隙，加入底部有缓冲物的可固定的长方体的模块。在在液压，气动平台正面加入安全光幕传感器，既作为下一步的开关，也可以确保操作者的安全，达到安全生产的目的。
在控制方面，本设计使用PLC作为控制的核心，与HMI、变频器等简单的自动控制技术结合运用，设计出简单的平压设备以符合日常生产需要。此次的PLC平压设备用伺服控制器与电机来实现精准控制，用以提升产品质量，降低生产成本，提高企业利润。
此设计可以培养自己对已学习知识的运用能力，增加自己的动手水平，以便在以后的工作生活中能开拓创新，学以致用。全自动平压设备主要用于印后产品，在保证产品质量、外形没有损伤，没有污渍的情况下的情况下进行，达到快速生产的目的。
一、系统的设计方案
（一）设计方案
本次设计的基于PLC的全自动平压设备控制系统设计，结合此次的功能需求的设定，完成了以下的设计方案。
全自动平压设备控制系统，通过汇川的PLC来完成全自动平压设备的手动调试、半自动及自动控制，该控制系统是由位置传感器、光栅传感器、HMI、液压装置、气动装置等组成。
由于此设备对精度的要求较高，选择伺服电机加滚珠丝杠传动。总体用PLC进行控制。配合变频器，根据电机的实际需要，来提供其转动所需要的电源电压。平压的底部对于力的要求更大一些，所以选择液压装置作为动力装置动力装置。没有太多要求的辅助装置用气源作为动力装置，节能环保。为了是操作更加简单明了，用HMI和点动按钮开关。
此装置在通电后，通过位置传感器检测气动装置、气动辅助装置是否在最上方，然后选择是否电机会复位到达初始位置。手动给液压电机上电，手动控制气动辅助装置。通过在HMI中进行模式选择，在手动模式下，进行静止调试工作，也可以进行运行速度、移动距离、移动数量的设定；在半自动模式下（点动控制），进行运行调试，根据具体的运行情况，进行微调，使得控制的更加精细，更加准确；一切准备好之后，在自动模式下，达到高速生产的目的。平压后的产品，通过光栅传感器中间的地方拿出，保证了生产过程中的安全。
（二）设计要求
以汇川PLC核心部件，设计全自动平压设备。
对于平压的正面进行基本的安全防护，防止机器带来的伤害。
能实时显示运行时的具体位置，能给运行速度进行调整。
调试界面，运行界面分开，防止误操作。
（三）设计思路
根据设计要求，选择H2U3232MT为核心器件。
利用IT5070E(800*480)作为HMI操作显示界面。
使用台禾安全传感器做安全保护。l
（四）系统框图
根据设计的要求，本次设计的全自动平压设备的设计系统框图如图11所示：
图11 全自动平压设备的设计系统框图
二、重要元器件的选择及介绍
（一）PLC型号的选择
基于PLC的全自动平压设备控制系统中，选用汇川H2U系列，来实现整个系统的整体控制。所以，需要确定所使用的PLC具体型号。根据汇川PLC的H2U系列的选型表，以完成PLC型号的选择，PLC的选型表如表21所示。
表21 PLC选型表
系列号
描述
选型型号
H2U
DC24V 继电器；10点输入/10点输出
H2U1010MRXP
H2U
DC24V 晶体管；10输入/10点输出
H2U1010MTXP
H2U
DC24V 继电器；16点输入/16点输出
H2U1616MRXP
H2U
DC24V 晶体管；16点输入/16点输出
H2U1616MTXP
H2U
DC24V 继电器；32点输入/32点输出
H2U3232MRXP
H2U
DC24V 晶体管；32点输入/32点输出
H2U3232MTXP
H2U
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