日 期 2022年3月30日 对于垃圾打包控制系统设计，通过废纸传送带进行废纸传输，并经过推纸机构将废纸推入压料缸，在压料缸进行压料，通过压力阀来控制压料的压力，通过推丝机构来实现废纸包的包扎缠绕，通过绞丝机构对包扎丝进行绞断。在压膜缸对包扎好的废纸包进行压膜处理，通过推包杆机构将压膜好的废纸包推出机构之外，完成废纸垃圾的打包功能。根据以上的废纸垃圾打包处理，系统设计分为总体设计、硬件设计和软件设计。对于垃圾打包控制系统来说，主要的难点为液压系统的动作实现以及电气梯形图的设计。系统采用了PLC的灵活性和可编程性能解决这些问题。系统在可靠性方面，通过PLC的光电隔离信号进行信号采集和控制输出，最大程度上提高了系统运行的可靠性，降低了故障率。
目 录
绪论 1
一、垃圾打包系统的总体设计 2
（一）垃圾打包控制的工艺要求 2
（二）垃圾打包的控制策略 3
（三）液压传动的设计 4
（四）系统的控制方案确定 5
二、垃圾打包系统的硬件设计 6
（一）可编程控制器的选型 6
（二）电磁阀的选型 7
（三）限位开关的选型 7
（四）系统的I/O分配设计 8
（五）电动机主电路的设计 9
（六）PLC电路的设计 9
（七）模拟量电路的设计 10
三、垃圾打包系统的软件设计 12
（一）系统的控制流程设计 12
（二）梯形图的设计 13
3.2.1 系统的逻辑控制程序 13
3.2.2 数据转换子程序的设计 18
（三）上位机的设计 20
（四）系统的调试 21
结论 24
致谢 25
参考文献 26
绪论
（一） 课题设计的目的及意义
在工业现场，往往需要对现场的废品垃圾进行打包处理，这就需要采用垃圾打包机来实现。本设计主要针对废纸垃圾来进行垃圾打包机的电气控制系统设计。对于 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072^ 
打包机的主要功能，将松散的垃圾进行压缩加工，将垃圾加工为各种形状的块，然后通过绞丝包扎和压膜处理，这就形成了标准的垃圾包，便于运输和处理。本设计按照废纸垃圾的特性，来进行垃圾打包机的电气控制设计，采用液压控制的方式，对各种动作进行控制，实现垃圾打包机的工艺要求。
垃圾打包控制系统设计主要包含了总体功能设计和控制方案的设计、系统的选型设计和硬件电路图设计、功能流程设计以及梯形图编译设计等。
国内外发展现状
垃圾打包机的发展随着工业的发展逐渐兴起。常用的垃圾打包机主要采用液压传动的方式进行控制，主要优点是液压传送的动力大，使用可靠安全。垃圾打包机控制系统的发展也经历了接触器继电器系统，PLC控制系统以及智能打包控制系统等。对于不同的控制系统，应用的优缺点不相同。
1.接触器继电器控制系统线路设计和安装比较复杂，线路和电气元件比较容易老化，平日生产中故障频发，而且查询故障和系统维护时间较长，这种控制系统已经明显不能适应现代工厂的生产要求。
2.单片机控制系统，单片机具有强大的功能，接口多，可以实现比较复杂的工艺设计，但是现场工业环境比较复杂，温度、湿度以及腐蚀度等难以得到保证，现场用电环境复杂，如果将单片机系统应用于工厂环境，容易导致系统不稳定，可靠性差。
3.可编程控制器控制系统，可以应用于各种环境下的工业现场。可编程控制器功能强大，模块类型多，兼容性好，通讯功能强大，能够抵抗各种干扰因素，安全系数高，可靠性好等。所以可编程控制器成为市场上比较有发展潜力的控制器，市场评价较好，能够满足各种工况的现场控制应用，达到很好的应用效果。
（三）课题设计的思路
对于垃圾打包控制系统设计，主要实现的功能为通过废纸传送带进行传输，并经过推纸机构将废纸推入压料缸，在压料缸进行压料，通过压力阀来控制压料的压力，通过推丝机构来实现废纸包的包扎缠绕，通过绞丝机构对包扎丝进行绞断。在压膜缸对包扎好的废纸包进行压膜处理，通过推包杆机构将压膜好的废纸包推出机构之外，完成废纸垃圾的打包功能。
一、垃圾打包系统的总体设计
（一）垃圾打包控制的工艺要求
垃圾打包控制的工艺，主要按照垃圾打包的具体工作流程来设计，按照设计的结构可知，垃圾打包的工作流程分为废纸的传送、将废纸投入压纸缸、对废纸进行压制成型、通过绞丝进行打包、压膜、将废纸包推出等这几个环节来设计。按照垃圾打包的流程，具体的工作示意图如下图11所示。

图１1 废纸打包机流程示意图
根据以上的工作流程可知，当系统运行后，首先进行废纸传送带运行，将废纸传送到压料缸附近，通过推纸结构将废纸投入压料缸，然后压料缸开始动作，对废纸进行压制成型，通过推丝机构对废纸包进行包扎，通过绞丝机构将包扎丝剪切，通过压膜动作，对废纸包进行压膜处理，然后通过推包杆机构，将废纸包推出缸内，此时打包结束。按照该基本工作流程，对具体的结构进行详细分析。
1.废纸传送带：在垃圾打包现场，通过废纸传送带将废纸传送到打包机附近，传送带采用电动机来进行工作，电动机实现启停控制，如果废纸堆满后，废纸传送带停止工作。
2.推纸机构：推纸机构主要的目的将废纸投入压纸缸，通过推纸的方式，实现废纸的投入。推纸结构控制采用液压缸动作，当液压杆动作输出时，废纸将投入压纸缸。当液压杆返回时，推纸结构返回到原来位置，对于推纸结构需要设置推出限位和返回限位，通过限位开关来检测推出到位和返回到位的动作。
3.压纸缸机构：压纸缸机构作为打包机的重要设备，主要实现废纸的挤压成型。当压料缸下降后，废纸在重压力的作用下，被挤压成型，压料缸下降到位后，将延迟30秒，进行保压。当保压时间到后，压料缸开始抬起。对于压料缸控制，采用液压缸来实现动作，并安装上限位开关和下限位开关，对压纸缸的动作进行保护。
4.推丝机构：推丝机构主要目的是实现压纸缸内的成型废纸包的包扎处理，通过推丝机构将包扎丝缠绕在废纸包上，进行打包处理。推丝机构采用液压缸来进行动作，通过限位开关进行检测，看推丝机构动作是否到位。
5.绞丝机构：绞丝机构的主要工作是对包扎丝绞断，绞丝机构采用液压缸来动作，对绞丝机构安装限位开关进行检测，当绞丝机构检测到位，绞丝机构开始松开。
6.压膜缸：当废纸包压制成型并且通过推丝和绞丝动作完成后，开始进行压膜处理。当压膜工作到位后，将完成所有的废纸包打包处理。压膜缸采用液压缸来进行动作，通过限位开关来检测压膜缸是否工作到位。

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