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基于PLC的全自动纸纱复合制袋机生产线的研究与开发

作　者: 刘丽荣
导　师: 罗生梅；赵学
学　校: 兰州理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: PLC 制袋机交流伺服系统温度控制定位模块控制单元编码器变频器人机界面
分类号: TP278
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着白色污染的日益加重,寻找一种能替代现行塑料袋性能,又不造成白色污染的替代品,这是各厂家急需解决的难题。正是在这样的背景下,人们才着力于发展以纸包装为主流的绿色包装产业。本纸纱复合制袋机投入制袋市场虽然有一段时间了,但制袋机各功能的电气控制还没有系统地研究和开发,许多控制还停留在继电器—接触器分离的基础上,制袋的生产速度、精度和自动化程度都比较低,为了提高产品的质量和经济效益,满足不同层次客户的需求,研究和开发基于PLC的全自动纸纱复合制袋机生产线具有深远的意义。本课题是基PLC的纸纱复合制袋机生产线应用技术的研究和开发。首先从纸纱复合制袋机的机械结构入手,分析了制袋工艺及实现过程。在深入分析研究的基础上,找出了制袋设备运行过程中存在许多问题的原因,如:怎样控制生产过程中胶槽温度、袋长与剪切速度之间的协调关系、怎样简化操作工艺及怎样实现多品种批量化纸袋的生产加工等等;进而对纸纱复合制袋机部分机械机构和控制系统进行了全新的设计。在机械设计方面,主要改进了剪切刀的结构和传动路线,由伺服电机单独驱动;在硬件电路方面,以PLC为控制核心,并带一个位置控制模块,实现了剪切刀速度与走袋速度的协调控制。整个硬件电路图的设计具体包括系统的强电电路原理、输入输出信号的控制电路、伺服接口电路等。最后阐述了剪切伺服协调控制的实现,并对人机界面作了实时设计。本课题综合运用了可编程控制器(PLC)、变频器、编码器、伺服驱动等现代控制部件,实现了以PLC为控制核心的纸纱复合制袋工艺的自动化生产,解决了原制袋机使用中存在的问题和不足。即走袋电机和纬纱绕线电机的速度主要由PLC控制变频器进行平滑调速及速比匹配,转切刀电机通过PLC扩充定位模块单元控制伺服电机系统实现剪切的准确定位,同时用人机界面进行实时显示。相比原制袋机,系统的稳定性、灵活性、自动化程度得到了提高,生产线适应范围更宽更广,灵活性更高,并且废品率大大降低,提高了纸袋的加工精度和质量,给企业带来了可观的经济效益,提高了企业的市场竞争力,满足了不同层次客户的需求。

基于PLC的全自动纸纱复合制袋机生产线的研究与开发

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