plc在封口包装机变频节能控制系统中的应用毕设论文.doc

本科毕业论文 题 目: PLC在封口包装机变频节能控制系统中的应用 专 业: 机电一体化工程 学生姓名: 陈炜 指导老师: 徐福林 起讫日期: 2016年03月17日－2016年05月05日 PLC在封口包装机变频节能控制系统中的应用 ——作者：陈炜 【摘要】： 封口包装机是指在包装容器盛装产品之后对容器进行封口的机械。 随着生产、生活水平的提高，我国封口包装机械近几年发展较快。通过参考国外同类型产品，在消化吸收的基础上自行开发研制，技术上有了很大的提高，但在高新技术应用和新工艺开发方面与国外还有较大差距，如整机的自动化程度不高，有些还大量使用继电控制系统——耗能、费时、工作还不安全可靠。 本文将从节能、省时、人性化设计三个方面，用先端自动控制设备——PLC和变频器改造以往的继电控制系统，从而推动技术更新、更快的发展。 【关键词】： S7—200 PLC、变频器、封口包装机、温度控制、固态继电器SSR 一. 项目背景及分析 （一）封口包装的工艺流程 结合上图，其工艺流程包括如下几个步骤： 接通电源，封口包装机各机构开始工作，电热元件通电加热，使上下加热块急剧升温，并通过温度PID控制系统调整到所需温度，压印轮转动，根据需要，冷却系统开始工作，输送带启动，并由调速装置调整到低速状态。 当装有物品的包装被前级设备运送至封口包装机输送带上时，袋的封口部分通过导向槽H被自动送入运转中的两根封口带F之间，并带入加热区E，加热块的热量通过封口带传输到袋的封口部分使薄膜受热熔软，再通过冷却区D，使薄膜表面温度适当下降，然后经过滚花轮滚压，使封口部分上下塑料薄膜黏合并压制出网状花纹，再由导向橡胶带B与输送带将封好的包装袋送出机外，封口包装机完成封口作业。 当封口包装机在低速运行取得满意效果后，可逐步提高封口速度至最高工作速度，同时根据工艺要求适当提高封口加热温度（根据不同材料，其设定温度不同）。 （二）控制要求 输入电源为三相380V电源. 主动导向轮、被动轮和各个传动机构间通过机械连接，最后由一台三相380V/1.5KW的异步电动机驱动，封口速度要求能调速（0~15m/min），调速精度为1﹪. 测温范围为0~400℃，温度控制精度为±2℃。 二．封口包装机的温度检测 温度是封口包装机控制过程中最常见的一种模拟量，由于温度传感器在测温过程中输出的不是标准意义上0~10V或4~20mA等线性信号，因此都需要对此进行转换。 （一）模块选型 本课题选用K型热电偶传感器和西门子S7—200的EM231热电偶模块。 K型热电偶图示： 西门子S7—200的EM231热电偶模块： 结合上图，其工艺流程包括如下几个步骤： 接通电源，封口包装机各机构开始工作，电热元件通电加热，使上下加热块急剧升温，并通过温度PID控制系统调整到所需温度，压印轮转动，根据需要，冷却系统开始工作，输送带启动，并由调速装置调整到低速状态。 当装有物品的包装被前级设备运送至封口包装机输送带上时，袋的封口部分通过导向槽H被自动送入运转中的两根封口带F之间，并带入加热区E，加热块的热量通过封口带传输到袋的封口部分使薄膜受热熔软，再通过冷却区D，使薄膜表面温度适当下降，然后经过滚花轮滚压，使封口部分上下塑料薄膜黏合并压制出网状花纹，再由导向橡胶带B与输送带将封好的包装袋送出机外，封口包装机完成封口作业。 当封口包装机在低速运行取得满意效果后，可逐步提高封口速度至最高工作速度，同时根据工艺要求适当提高封口加热温度（根据不同材料，其设定温度不同）。 （二）控制要求 输入电源为三相380V电源. 主动导向轮、被动轮和各个传动机构间通过机械连接，最后由一台三相380V/1.5KW的异步电动机驱动，封口速度要求能调速（0~15m/min），调速精度为1﹪. 测温范围为0~400℃，温度控制精度为±2℃。 温度是封口包装机控制过程中最常见的一种模拟量，由于温度传感器在测温过程中输出的不是标准意义上0~10V或4~20mA等线性信号，因此都需要对此进行转换。 本课题选用K型热电偶传感器和西门子S7—200的EM231热电偶模块。 K型热电偶图示： 西门子S7—200的EM231热电偶模块： EM231热电偶模块提供了一个方便的、隔离的接口，用于七种热电偶类型：J、K、E、N、S、T和R型。它允许S7—200连接微小的模拟量信号，电压范围为±80mV。用户必须用DIP配置开关来选择热电偶的类型，断线检