開題報告 基于PLC的枕式包裝機控制系統(tǒng)設計和實現(xiàn)計算機專業(yè)_第1頁
開題報告 基于PLC的枕式包裝機控制系統(tǒng)設計和實現(xiàn)計算機專業(yè)_第2頁
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1、 開 題 報 告畢業(yè)設計(論文)題目基于PLC的枕式包裝機控制系統(tǒng)設計一、選題簡介、意義研究簡介可編程控制器于20世紀60年代興起,是一種以微處理器為核心的新型工業(yè)自動化設備。由于此設備具有諸多的優(yōu)點,比如可靠性高,使用簡單方便,功能強大,容易適應惡劣環(huán)境等,在工業(yè)控制領域得到了廣泛的關注和應用,為當代工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。近年來隨著計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、微處理器技術等領域的飛速發(fā)展,人們也逐漸認識到傳統(tǒng)PLC的一些弊端。首先,生產(chǎn)PLC的廠家眾多,其軟件和硬件的系統(tǒng)結構又不開放,各產(chǎn)品之間互不兼容,沒有統(tǒng)一的標準;其次,各種PLC ,的編程方法差別很大,專業(yè)技術性要求高,

2、需要使用者進行較長時間的專業(yè)培訓才能夠掌握,性價比不高;此外,由于現(xiàn)場控制復雜度不斷增加,分散和個性化控制特征的要求也隨之提高,這已經(jīng)成為傳統(tǒng)PLC的發(fā)展障礙,傳統(tǒng)的pLC不再能滿足人們的需求。隨著通訊技術和微計算機技術的進一步,一項新的技術正孕育而生,它就是PLC技術。所謂軟PLC技術,就是在PC的環(huán)境下利用軟件編程實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的各項功能。它可以通過各種IO端口采集信號,利用外界通訊接口傳輸數(shù)據(jù),這話總技術結合了傳統(tǒng)PLC和PC技術的優(yōu)點,有著巨大的潛力和廣闊的應用前景。包裝工業(yè)是我國主要工業(yè)之一,而包裝機械是發(fā)展包裝工業(yè)的基礎,在化工、食品、藥品、建材等行業(yè)都具有特別的作用。枕式包裝機是

3、目前國內(nèi)最新型的自動連續(xù)收縮包裝設備,其控制系統(tǒng)包括PLC核心控制器、控制機器運轉(zhuǎn)的伺服電機或是氣缸的執(zhí)行元件、能夠與外接交流的人機界面或是控制面板,還有類似光電開關和傳感器的檢測元件等幾部分。其中的plC是控制系統(tǒng)的核心部件,通過控制伺服電機的運轉(zhuǎn)和氣缸的運動來完成從送模到產(chǎn)品輸出的整個過程。嵌入式軟PLC作為一種最新的計算機技術發(fā)展成果,一直為人們所關注,它的技術水平也日益成熟,它在包裝機械設計中的應用也必將成為一種趨勢。研究意義目的為了提高枕式包裝機的自動化程度,提升其控制系統(tǒng)的通用性和可移植性。方法系統(tǒng)采用歐姆龍 PLC CPU-CJ2M 和運動控制模塊 CJ1W-NC414 作為控制

4、系統(tǒng)核心,配合伺服系統(tǒng)以及光電傳感器等先進技術,實現(xiàn)包裝機三軸的同步控制。溫控部分采用 CJ1W-TC001 溫度控制單元實現(xiàn)包裝機橫封和縱封的溫度精確控制,并通過威綸 TK6050IP 觸摸屏對整個控制系統(tǒng)進行實時監(jiān)控、參數(shù)設置以及在線顯示。結果 該控制系統(tǒng)成功實現(xiàn)了枕式包裝機的全自動控制,以及運行狀態(tài)監(jiān)控、包裝參數(shù)設置。結論該系統(tǒng)成功應用于三伺服枕式包裝機中,提高了包裝機的包裝精度、速度以及自動化程度。2、 課題綜述(課題研究,主要研究的內(nèi)容,要解決的問題,預期目標,研究步驟、方法及措施等)研究內(nèi)容:根據(jù)本課題的研究目標,需要完成的主要研究工作如下:(1)根據(jù)嵌入式及PLC的相關概念和原理

5、,在此基礎上建立基于嵌入式平臺的軟PLC體系結構;(2)在MVC的模式下完成軟PLC的開發(fā)系統(tǒng),通過梯形圖元件的共有屬性創(chuàng)建基類,并結合鏈表的數(shù)據(jù)結構實現(xiàn)梯形圖語言的編輯、插入、刪除與編譯等相關功能,能夠?qū)⒑唵翁菪螆D語言轉(zhuǎn)化成指令表格式,并最終變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標代碼;(3)在Linux環(huán)境F構建軟PLC的運行系統(tǒng),使用友善之臂的學習板作為運行系統(tǒng)的硬件平臺,對Linux的內(nèi)核與根文件系統(tǒng)進行移植,搭建運行系統(tǒng)的軟件平臺,并能夠準確及時執(zhí)行相應的程序指令;(4)對軟件進行功能測試。構建驗證嵌入式軟PLC的控制模型,通過實驗驗證嵌入式軟PLC系統(tǒng)的正確性和可靠性;(5)對軟件進行實時性測試。由于Li

6、nux的實時性不足,對軟PLC的運行系統(tǒng)軟件平臺使用雙內(nèi)核的方法進行實時性改造,以便能夠提高系統(tǒng)實時性,滿足工業(yè)控制中的硬實時性要求。研究方法:(1) 查閱相關資料(2) 進行實地考察(3) 向指導老師以及相關專業(yè)人員請假(4)做好相關的實驗三、設計(論文)體系、結構(大綱)第一章 緒論1.1 研究背景1.2PLC 控制全自動洗衣機的研究現(xiàn)狀1.3 研究意義1.4 設計目標1.5 研究內(nèi)容第二章 枕式包裝機控制系統(tǒng)2.1枕式包裝機工作原理第三章 系統(tǒng)硬件設計3.1 控制器方案選擇3.2 系統(tǒng)硬件電路設計3.3 PLC 控制電路設計3.4電動機選型3.5 光電耦合器選型3.6 水位檢測電路設計3.7 鍵盤和顯示電路設計3.8 繼電器

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