无锡四方制桶企业生产车间设计与实现
摘要：本论文主要结合无锡四方制桶企业生产车间实际生产需要，理论与实践相结合，详细阐述了一套自动加工、传送、包装生产线的工艺过程和主要设备的基本工作原理以及流程图。该自动加工传送包装生产线是一个典型的机电一体化产品，它从第一套加工工序直到最后产品封箱。都全面地体现现代化的工业控制，符合当前机械产品的发展趋势。
关键字：PLC 控制系统 自动生产线 触摸屏
目录
1．引言 - 22 -
1.1 课题研究背景及其意义 - 22 -
1.2 可编程控制器和触摸屏简介 - 22 -
2．设计目的、要求及任务 - 23 -
2.1 设计目的 - 23 -
2.2 设计要求 - 23 -
2.3 设计任务 - 23 -
3．设计方案 - 24 -
3.1 系统设置要求 - 24 -
3.2 电气设计方案 - 24 -
3.3 各工作环节介绍 - 26 -
4．硬件设计 - 26 -
4.1 工作流程图 - 26 -
4.2 元件的选型和I/O分配表 - 26 -
4.3 PLC辅助元件分配表 - 28 -
4.4 硬件线路 - 30 -
五．软件设计 - 30 -
5.1 程序设计 - 30 -
5.2 梯形图程序 - 31 -
5.2.1 主要程序分析 - 31 -
5.2.2 总程序 - 34 -
5.2.3 程序分析 - 41 -
5.3 程序仿真调试 - 42 -
六． 触摸屏监控画面 - 42 -
6.1 参数设定画面 - 42 -
6.2 监控画面 - 44 -
七．系统调试 - 45 -
7.1 PLC参数的设定 - 45 -
7.2 触摸屏参数的设定 - 46 -
八．编程和组态软件介绍 - 48 -
8.1 西门子编程平台 - 48 -
8.2 组态软件简介 - 49 -
九．附录——工作流程图 - 50 -
1．引言
1.1 课题研究背景及其意义
随着科学技术的迅猛发展，生产力水平的不断提高，人们对降低劳动强度、改善工作环境日益重视起来。石油化工、化肥、粮食、港口等行业对包装质量和劳动效率的要求也日益提高，从而促进了这些企业的现代化改造。而传统的人工包装由于其生产效率低下而成为这些行业产量和包装质量提高的巨大障碍，已不能满足现代化大生产的需要。据统计，截止到90年代末全国约有1000多家企业生产包装设备，从专业规模看，全国包装设备企业职工人数在1000人以上的只有18.5%，也就是说包装设备的企业规模是以中小型企业为主，大型企业虽然数量不多，但也有一定比例。从企业的产品构成来看，我国的包装设备主要集中在卷烟、饮料、轻工业方面比较多；化学工业、建筑工业、冶金工业、制糖业、以及粮食加工方面的包装设备很少，即所谓重袋包装生产设备很少。由于重袋包装设备在自动化方面要求比较高，科技含量也比较高，涉及机械、电气、电子、仪表、计算机、传感器、以及气液等方面，专业性强，需要投入的研制经费多，所以科研单位及生产厂家也很少。而在国际上日本NEWLONG、英国BL、意大利米勒、美国ORY等公司都掌握了包装先进技术。
我国包装设备制造工业经近十年的努力，在数量、品种、质量、水平方面均有较大发展。而包装机械设备按复杂程度可分为：简单、半自动和全自动三大类而全自动包装生产线设备由两大部分组成：全自动包装设备和全自动码垛设备。
1.2 可编程控制器和触摸屏简介
可编程控制器（PLC）作为控制系统的核心装置，功能强大、性能稳定可靠。在现代工业自动化生产中得到了广泛应用，取得了理想的控制效果。
上世纪60年代末期，由于市场的需要，工业生产开始从大批量、少品种的生产方式转变为小批量、多品种的生产方式。这种生产方式在汽车生产中得到更充分的体现，而当时汽车组装生产线的控制是采用继电器控制系统的。这种控制系统体积大，耗电多，特别是改变生产程序很困难。为了改变这种状况，1968年美国通用汽车公司（GM公司）提出要用一种新型的工业控制器取代继电器-接触器控制装置，并要求把计算机控制的优点和继电器-接触器控制的优点集合起来。1969年美国数字设备公司（DEC公司）研制了第一台可编程控制器，并在美国通用汽车公司的自动装配线上试用成功，取得满意的效果，可编程控制器自此诞生。
可编程控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。它是“专为在工业环境下应用而设计”的计算机。这种工业计算机采用“面向用户的指令” ，因此编程方便。它能完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作，还具有“数字量或模拟量的输入∕输出控制”等功能。
近年来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的快速发展，PLC的结构和功能不断改进，应用范围迅速扩大。PLC以后的发展将向高速度、大存储量方向；多品种；编程语言多样化；发展智能模块等四个方向。
触摸屏作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适用于工业环境，甚至可以用于日常生活之中，应用非常广泛，比如：自动化停车设备、自动洗车机、天车升降控制、生产线监控等。甚至可用于智能大厦管理、会议室声光控制、温度调整等等。
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