枕式包装机的设计开题报告
开题报告：
一、课题背景及意义：
我国包装机械起步较晚，经过20多年的发展，我国包装机械已成为机械工业中十大行 业之一，为我国包装工业快速发展提供了有力的保障，有些包装机械填补了国内空白。对于糖果包装就需要枕式的、异形的、联体的，这样的产品则要求在一台包装机上完成系列产品包装。
枕式包装机是糖果包装中应用较广泛的一种包装设备，本设计利用高可靠性的PLC作为控制系统核心，与日益成熟的传感器技术、变频器技术相结合重新设计了枕式糖果包装机控制系统，大大提高了包装的效率，增强了系统的可靠性，取得了较理想的效果。
二、课题主要内容：
枕式包装机是糖果包装中应用较广泛的一种包装设备。本设计涉及的枕式包装机主要用于巧克力类糖果的包装，原系统采用凸轮、棘轮、差速轮系等纯机械装置运动实现，该方式运行稳定，但封装精度差，封装速度不易调整，效率低下，已不适应生产需求。通过本次要求完成PLC的外围硬件电路和软件的设计。
当检测到糖果到来时，将糖果送入糖果托盘。延时一段时间后，送包装纸。当包装纸长度不合标准时，包装纸拖拉到准确位置。糖果包装完成后，经出料传送带送至成品糖库，当糖果超高时，视为不合格品，系统会发出报警信号，将其剔出。系统主要分为自检模块、运行模块、停车模块。运行模块分为自动和手动运行子模块。调试或单件生产时用手动模块，连续生产时用自动模块。当系统出现故障时，调用停车模块，中止生产并发出警报。
三、课题已具备的条件：
枕式包装机是糖果包装中应用较广泛的一种包装设备。本设计涉及的枕式包装机主要用于巧克力类糖果的包装，原系统采用凸轮、棘轮、差速轮系等纯机械装置运动实现，该方式运行稳定，但封装精度差，封装速度不易调整。
本次设计已经具备了：
1．本人已初步掌握PLC的工作原理。
2．已具备PLC的控制系统开发能力。
3．学院电子信息技术中心拥有S7-200系列PLC及外围设备20套，拥有CPM2A系列PLC和CPM1A系列PLC 20台，拥有PLC控制的糖果包装机的教学系统2套。
4．金华华东设备有限公司、金华大维电子有限公司、浙江佳环电子有限公司、金华汉生机电工程有限公司等校外实习基地均生产PLC控制产品，可提供设备操作条件。同时，学院和校外基地均有精通PLC应用项目开发和胜任毕业设计指导工作的师资团队，为本课题的顺利完成提供了软硬件保证条件。
四、课题实施的思路与方案：
1．方案的选择：
以往以单片机为中心控制系统工作的糖果包装机中，存在着一些本身不能克服的缺点。首先，由于单片机的指令系统相对复杂；其次，在设计控制系统硬件时，要有多种电路保护装置。这样不但增加了硬件的复杂性，而且隐含较高的故障率，还无形地增加了维修成本费用。如果在糖果包装机的控制系统中采用PLC来控制将能克服单片机的这些缺点。所以在使用中，硬件相对简单，编程语言也相对简单，并且测试容易，维修方便，更可以提高控制系统的设计的灵活性及控制系统的可靠性。故在本次设计中我选择了PLC作为主控制系统。
糖果包装主要包括切(送)包装纸、喷胶、封装3个步骤，当裸糖由来料传送带送至糖果包装机入口后，由推糖机构将其推入糖果托盘，糖果托盘旋转将裸糖送至包装工位后，包糖机构控制包装纸的切割，完成包装的整形，并在喷胶机作用下完成糖果包装。包装好的糖果由出料传送带送至成品糖库。具体的系统方框图如下图所示：
糖果包装机控制系统的系统框图
自检模块主要完成PLC、步进电机驱动器、变频器的状态检测及其初始化，确认设备状态正常后，PLC才会按指令继续运行。运行模块根据工作方式又分为自动运行模式子模块、手动运行子模块。运行模块是控制系统软件的核心。一般故障时，仅向人机界面发出错误提示信息，严重时，调用停车模块，中止生产并发出警报。
2．设计的思路：
（1）深入了解糖果包装机的结构，确定该控制系统的输入元件和输出元件。
（2）根据糖果包装机的控制要求，以及PLC的输入量、输出量的类型和点数，
确定PLC的型号和硬件配置。
（3）根据PLC的输入量、输出量分配的元件号，画出PLC外围硬件接线图。
（4）根据系统的设计要求，画出软件的结构方框图，并编写程序。
（5）将设计好的程序写入PLC，进行模拟调试，检查程序的运行是否符合该系统的功能要求。
（6）对不合理的地方进行修改，处理，完成系统的设计要求。
五、预期目标：
1．资料检索和撰写论文。
2．加深对PLC工作原理的理解，掌握PLC输入、输出接口电路的设计方法。
3．完成PLC外围硬件电路和软件的设计，通过电路设计和控制程序设计，实现
糖果包装机的自动控制（包括包装速度、包装纸长度的设定，同时实时监控显示包装速度、色标补偿方向、补偿长度等数据）。
4．掌握PLC的实际应用能力。
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