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基于PLC废纸打包机控制系统本科生毕业设计

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基于PLC废纸打包机控制系统本科生毕业设计

摘要：本文针对废纸打包机控制系统进行研究，设计了一套基于PLC（可编程逻辑控制器）的控制系统。首先，对废纸打包机的工作原理和控制要求进行了分析，明确了控制系统的设计目标和功能。然后，介绍了PLC的基本原理和编程方法，并对PLC控制系统进行了硬件选型和软件设计。接着，详细阐述了废纸打包机控制系统的软件设计，包括控制算法、人机界面设计等。最后，通过实验验证了所设计的控制系统的可行性和有效性。本文的研究成果为废纸打包机控制系统的设计提供了理论依据和实践指导。

随着我国经济的快速发展，废纸回收和利用产业得到了迅速发展。废纸打包机作为废纸回收和利用的重要设备，其自动化程度和效率直接影响到废纸回收和利用的效率。传统的废纸打包机控制系统多采用继电器控制，存在控制精度低、可靠性差、维护困难等问题。近年来，PLC技术在工业自动化领域得到了广泛应用，以其可靠性高、功能强大、编程灵活等优点，逐渐成为工业自动化控制的主流技术。因此，本文针对废纸打包机控制系统进行研究，设计了一套基于PLC的控制系统，以提高废纸打包机的自动化程度和效率。

第一章废纸打包机概述

1.1废纸打包机的分类与特点

(1)废纸打包机作为废纸回收和再利用的关键设备，其种类繁多，分类方式也各不相同。根据打包机的结构和功能，通常将其分为半自动废纸打包机和全自动废纸打包机两大类。半自动废纸打包机主要依靠人工操作，打包过程包括装纸、压实、封口等步骤，效率相对较低，但操作简单，适用于小规模废纸处理。而全自动废纸打包机则可以实现从装纸到打包、封口的全自动化过程，大大提高了打包效率，适用于大规模废纸处理。以某公司生产的FZB-1000型全自动废纸打包机为例，该机型每小时可处理废纸量高达1吨，打包尺寸为1000mm×1000mm×1200mm，广泛应用于造纸厂、印刷厂等场合。

(2)在废纸打包机的特点方面，首先是高效性。全自动废纸打包机通过自动化控制，实现了从废纸装料到打包完成的快速切换，大大提高了废纸处理效率。例如，某造纸厂采用全自动废纸打包机后，废纸处理效率提高了30%，生产成本降低了15%。其次是稳定性。废纸打包机采用PLC控制系统，保证了设备的稳定运行。在正常使用条件下，全自动废纸打包机的平均无故障时间可达5000小时以上。此外，打包机还具有适应性强的特点，可以适应不同规格、不同种类的废纸打包，如纸箱、纸盒、纸袋等。

(3)在环保性方面，废纸打包机在打包过程中采用了环保材料和节能技术，如使用环保型胶带封口，降低了对环境的影响。同时，打包机在运行过程中，能耗相对较低，有利于节能减排。以某造纸厂为例，采用废纸打包机后，每年可节约电能约5000千瓦时，减少二氧化碳排放约50吨。此外，废纸打包机在结构设计上注重人性化，操作简便，降低了工人劳动强度，提高了生产安全性。如某公司生产的FZB-1500型废纸打包机，其操作面板设计简洁明了，便于工人快速上手。

1.2废纸打包机的工作原理

(1)废纸打包机的工作原理主要基于机械压缩和自动化控制。首先，废纸通过输送带进入打包机内部，经过初步的压缩处理，减小体积。然后，废纸被送入压缩腔内，通过液压系统或电机驱动，压缩装置对废纸进行强力压缩，使其体积进一步缩小。在这个过程中，压缩装置的移动速度和压力可以根据实际需求进行调整，以确保打包效果。

(2)压缩后的废纸块在压缩腔内达到预定尺寸后，封口装置自动启动。封口装置通常采用热合或胶带封口方式，确保打包后的废纸块不会松散。热合封口是通过加热胶带使其熔化，然后迅速冷却固化，形成坚固的封口。胶带封口则是将废纸块边缘涂上胶水，然后粘贴上专用胶带，通过胶带的粘合力实现封口。

(3)打包完成后，废纸块通过出料口被送出打包机，并自动堆叠整齐。在整个打包过程中，PLC控制系统对整个流程进行监控和调整，确保打包质量和效率。此外，打包机还配备了各种传感器，如压力传感器、温度传感器等，实时监测打包过程中的关键参数，确保设备的安全稳定运行。以某品牌废纸打包机为例，其工作原理采用模块化设计，便于维护和升级。

1.3废纸打包机控制系统的现状与发展

(1)当前废纸打包机控制系统的现状主要体现在以下几个方面。首先是自动化程度逐渐提高，越来越多的打包机采用PLC（可编程逻辑控制器）作为核心控制单元，实现自动化控制和数据处理。其次是智能化水平提升，现代打包机控制系统具备故障诊断、性能优化等功能，能够提高打包效率和设备寿命。然而，目前市场上的控制系统仍存在兼容性、可靠性等问题，