白纸线PLC控制系统的设计与实现
发布时间：2020-08-09 15:18
【摘要】：随着一般印刷业的不断发展,印钞造币行业中的生产技术革新也在持续进行。印钞生产相关生产设备完成更新换代的同时,其准备工序也引起更多重视。印钞白纸在印刷之前需经过一系列准备工序,如拆封、打孔、过数等,依然沿用的全人工作业形式,改造其成为自动化流水线便可以减轻人力劳作、提高工作效率、降低失误率等。本文基于此背景并依托西安印钞有限公司开展了细致的需求分析,同时了解印钞行业各个环节、性能及其特殊要求、以及印钞行业的生产管理特点等,设计并且制造一条的白纸拆封自动化流水线,将原本人工完成的多个工序集成为一体交于自动化完成。本文提出改造印钞白纸的准备工序为自动化流水作业,创建整个联动线的机械系统、采用PLC作为其控制系统核心设计了总电路的供电、各模块的电气控制方法及其辅助的伺服系统、气浮系统。对PLC及其相应模块在内的所有硬件进行选型,并配置输入/输出点地址。同时对各模块的功能在软件流程上进行设计,并对于操作画面进行完整的设计。随后在流水线上进行了各模块的调试工作及系统联调,使系统最终完整的实现其功能并且具备良好的人机交互。最后总结了模块容易出现的故障并给出相应处理方法,保证系统的安全运行。本白纸拆封联动线系统现已投入使用,解决了印钞白纸在准备工序时效率低下出错率高的问题,在实际生产中证明了本研究设计方案的良好,同时证明其在市场上的应用的可行性。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS895;TP273
【图文】：
动过数和自动卸纸机五个模块构成，拆包工作台模块和自动过数模块之间预留人工操作台的空间。图2.1 白纸拆封联动线构成模块所有模块均可单独工作完成各自的工序。图2.2所示为联动拆封线按照从右到左、从前到后的顺序运行示意图。依次完成令纸的搬运、拆封；接着由人工完成水印检查、上垫板纸和小标签取出；最后自动完成过数、卸纸码垛。拆封联动线运行流程如下：①产品上线：去掉令纸铁条、木板、塑料包装等外包装、将载有令纸的木托盘送入搬运机械手模块内相应位置，人工确认后放入位置符合要求后即可运行联动线。吸盘将产品吸起放置在拆包台上。气缸带动的位置调整机构会将纸包移动到拆刀处，并经拆刀划破包装薄膜塑料袋，由伺服电机带动的夹爪将产品夹出移至等待区。②自动收集薄膜塑料：气缸收集装置会将拆下的薄膜塑料袋自动取出放入塑料袋收集仓中，同时，切割剩余的碎屑则被吸走。③人工取出上垫板纸和小标签：由操作工人手动将白纸令上的垫板纸和小标签取出，并做好记录以便查验。④自动过数及产品下线：经过打孔后的白纸由夹爪带动，进入过数模块。经两次精准过数，确认数量无误的白纸令被自动码放在塑料托盘上，当白纸满5000张提示人工下线。⑤自动收集隔板纸：搬运机械手的吸盘在搬运纸包的过程中
第二章 白纸拆封联动线系统的总体设计9图2.2 拆封联动线的运行示意图2.2 白纸拆封联动线的总体方案设计拆封联动线根据上述功能需求，分为前后两段，如图2.3所示。前段从右到左依次为搬运机械手模块、自动拆包模块、与搬运机械手模块并列的木托盘收集模块。后段依次为自动过数模块、自动卸纸模块。同时，前段和后段中间的人工操作台上需要配置一台自动打孔机，自动过数模块中配置两台自动过数机。图2.3 白纸拆封联动线的平面布局示意图2.2.1 白纸拆封联动线的控制系统总体方案设计白纸拆封联动线控制系统的总体方案的硬件如图2.4所示，其系统主要包括白纸上线到下线的控制、人机交互、安全保护的控制，为系统正常运行，还需设计相应的电气控制。系统整体控制采用 PLC 可编程逻辑控制。其中联动线运行中的移载功能采用交流伺服电机驱动，并在一定范围内实现无级调速；人机交互方面采用 Proface触摸屏作为人机操作界面，触摸屏显示自动流水线的运行状态信息，并通过其设置系统控制参数；安全保护方面于设备和控制柜上各设断电开关一个
图2.2 拆封联动线的运行示意图2.2 白纸拆封联动线的总体方案设计拆封联动线根据上述功能需求，分为前后两段，如图2.3所示。前段从右到左依次为搬运机械手模块、自动拆包模块、与搬运机械手模块并列的木托盘收集模块。后段依次为自动过数模块、自动卸纸模块。同时，前段和后段中间的人工操作台上需要配置一台自动打孔机，自动过数模块中配置两台自动过数机。图2.3 白纸拆封联动线的平面布局示意图2.2.1 白纸拆封联动线的控制系统总体方案设计白纸拆封联动线控制系统的总体方案的硬件如图2.4所示，其系统主要包括白纸上线到下线的控制、人机交互、安全保护的控制，为系统正常运行，还需设计相应的电气控制。系统整体控制采用 PLC 可编程逻辑控制。其中联动线运行中的移载功能采用交流伺服电机驱动，并在一定范围内实现无级调速；人机交互方面采用 Proface触摸屏作为人机操作界面，触摸屏显示自动流水线的运行状态信息，并通过其设置系统控制参数；安全保护方面于设备和控制柜上各设断电开关一个，可在意外情况下对设备进行断电停电
本文编号：2787296
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS895;TP273
【图文】：
动过数和自动卸纸机五个模块构成，拆包工作台模块和自动过数模块之间预留人工操作台的空间。图2.1 白纸拆封联动线构成模块所有模块均可单独工作完成各自的工序。图2.2所示为联动拆封线按照从右到左、从前到后的顺序运行示意图。依次完成令纸的搬运、拆封；接着由人工完成水印检查、上垫板纸和小标签取出；最后自动完成过数、卸纸码垛。拆封联动线运行流程如下：①产品上线：去掉令纸铁条、木板、塑料包装等外包装、将载有令纸的木托盘送入搬运机械手模块内相应位置，人工确认后放入位置符合要求后即可运行联动线。吸盘将产品吸起放置在拆包台上。气缸带动的位置调整机构会将纸包移动到拆刀处，并经拆刀划破包装薄膜塑料袋，由伺服电机带动的夹爪将产品夹出移至等待区。②自动收集薄膜塑料：气缸收集装置会将拆下的薄膜塑料袋自动取出放入塑料袋收集仓中，同时，切割剩余的碎屑则被吸走。③人工取出上垫板纸和小标签：由操作工人手动将白纸令上的垫板纸和小标签取出，并做好记录以便查验。④自动过数及产品下线：经过打孔后的白纸由夹爪带动，进入过数模块。经两次精准过数，确认数量无误的白纸令被自动码放在塑料托盘上，当白纸满5000张提示人工下线。⑤自动收集隔板纸：搬运机械手的吸盘在搬运纸包的过程中
第二章 白纸拆封联动线系统的总体设计9图2.2 拆封联动线的运行示意图2.2 白纸拆封联动线的总体方案设计拆封联动线根据上述功能需求，分为前后两段，如图2.3所示。前段从右到左依次为搬运机械手模块、自动拆包模块、与搬运机械手模块并列的木托盘收集模块。后段依次为自动过数模块、自动卸纸模块。同时，前段和后段中间的人工操作台上需要配置一台自动打孔机，自动过数模块中配置两台自动过数机。图2.3 白纸拆封联动线的平面布局示意图2.2.1 白纸拆封联动线的控制系统总体方案设计白纸拆封联动线控制系统的总体方案的硬件如图2.4所示，其系统主要包括白纸上线到下线的控制、人机交互、安全保护的控制，为系统正常运行，还需设计相应的电气控制。系统整体控制采用 PLC 可编程逻辑控制。其中联动线运行中的移载功能采用交流伺服电机驱动，并在一定范围内实现无级调速；人机交互方面采用 Proface触摸屏作为人机操作界面，触摸屏显示自动流水线的运行状态信息，并通过其设置系统控制参数；安全保护方面于设备和控制柜上各设断电开关一个
图2.2 拆封联动线的运行示意图2.2 白纸拆封联动线的总体方案设计拆封联动线根据上述功能需求，分为前后两段，如图2.3所示。前段从右到左依次为搬运机械手模块、自动拆包模块、与搬运机械手模块并列的木托盘收集模块。后段依次为自动过数模块、自动卸纸模块。同时，前段和后段中间的人工操作台上需要配置一台自动打孔机，自动过数模块中配置两台自动过数机。图2.3 白纸拆封联动线的平面布局示意图2.2.1 白纸拆封联动线的控制系统总体方案设计白纸拆封联动线控制系统的总体方案的硬件如图2.4所示，其系统主要包括白纸上线到下线的控制、人机交互、安全保护的控制，为系统正常运行，还需设计相应的电气控制。系统整体控制采用 PLC 可编程逻辑控制。其中联动线运行中的移载功能采用交流伺服电机驱动，并在一定范围内实现无级调速；人机交互方面采用 Proface触摸屏作为人机操作界面，触摸屏显示自动流水线的运行状态信息，并通过其设置系统控制参数；安全保护方面于设备和控制柜上各设断电开关一个，可在意外情况下对设备进行断电停电
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 邵林;;PLC发展趋势及展望[J];信息技术与信息化;2015年12期
2 刘娇月;赵丹丹;王光民;;基于Modbus总线的应急电源车电控系统设计[J];自动化与仪器仪表;2015年06期
3 鲁亚青;师占群;胡亚欣;刘芳;;基于多传感器的伪钞鉴别系统及其信号特征分析[J];河北工业大学学报;2015年02期
4 陈东青;;基于PLC与触摸屏的码垛工业机器人操作系统设计[J];包装工程;2014年23期
5 王树山;;PLC应用技术及应用过程中应该注意的问题[J];科技创新导报;2014年23期
6 吴旭东;;全自动塑封捆钞机控制系统[J];轻工机械;2012年06期
7 王学良;张秋菊;;基于PLC的机械手自动上下料控制系统设计[J];中国制造业信息化;2012年15期
8 索双富;徐欢;刘向锋;葛方骏;;捆钞机的运动分析与控制策略制定[J];机械设计与制造;2011年05期
9 陈小军;张海燕;;印钞机收纸链条导轨的改进设计[J];西安理工大学学报;2007年03期
10 巨永锋;张兴莲;王智慧;;交流伺服系统综述[J];电气时代;2006年11期
本文编号：2787296
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/2787296.html
