日期 2022年3月30日 瓦楞纸箱生产线控制系统设计，主要实现功能为生产线的自动控制，主要控制动作包括送纸输出、粘胶输出、加压输出以及折叠输出，采用五个传输带进行传输工作，按照规定的顺序流程进行动作控制，对生产线进行计数控制设计。按照纸箱生产线的PLC控制设计步骤，分为总体设计、硬件设计和软件设计。在总体设计中，分析了纸箱生产线系统的功能要求和控制策略，提出了系统的PLC控制方案。在硬件设计中，对相关的电器元件进行型号选择，按照功能的划分对PLC的接线图和主电路原理图进行详细设计。在软件设计中，根据纸箱生产线控制的功能要求，设计详细的功能流程图，并且按照该功能流程图完成了梯形图的编译设计和上位机的开发设计。对于纸箱生产线控制系统来说，主要的难点为顺序控制的置位复位设计功能的体现。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。在纸箱生产线控制系统后期的发展中，可以融入自动化管理环节，提高生产效率。 1
目录
Abstract 2
一、 绪论 4
（一）课题研究的目的及意义 4
(二)系统设计的内容 4
（三）课题研究的思路 5
二、 纸箱生产线的总体方案设计 6
（一） 纸箱生产线的功能要求 6
（二）系统的控制策略 7
（三）系统的控制方案 8
三、 纸箱生产线的硬件设计 9
（一） 可编程控制器的选型 9
（二） 电磁阀的选型 9
（三） 电动机的选型 10
（四） 接触器的选型 11
（五） 光电传感器的选型 11
（六） 系统的I/O分配设计 12
（七）主电路的设计 13
（八）PLC电路的设计 13
四、 纸箱生产线的软件设计 15
（一）系统的控制流程设计 15
（二）系统的程序设计 16
五、 纸箱生产线的仿真调试 23
（一）系统调试步骤 23
（二） 程序 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072￥ 
仿真过程 24
（三）仿真结果说明 26
总结 28
致谢 29
参考文献 30
一、绪论
（一） 课题研究的目的及意义
在包装行业，需要将瓦楞纸箱进行折叠和加压等操作，通过一些列操作，转换为成品立方箱体。这就需要通过纸箱生产线来进行送纸、粘胶、加压、折叠等动作操作来实现纸箱的成型折叠操作，纸箱通过五个传输带进行传递，每个动作环节完成固定的动作，当成型折叠完成后，对折叠好的纸箱进行计数，实现自动统计的目的。在以往的生产线设计中，采用的普通继电器接触器的控制方式，线路特别复杂，故障率比较高，不能满足生产线的生产效率，所以在原来生产线的控制基础上，采用先进的控制单元来代替原来继电器接触器的控制方式，提高设备的稳定性和可靠性。
根据纸箱生产线控制系统的设计目的,实现纸箱生产线的自动化控制要求，采用可编程控制器进行设计。使用PLC作为控制单元将外部传感器等输入信号进行采集输入，按照纸箱生产线的送纸、粘胶、加压、折叠等动作操作功能要求，来实现系统的控制和输出，达到纸箱生产线控制系统的基本设计要求。为了适应工业现场复杂多变的环境，可编程控制器功能强大，可靠性和稳定性高，在具体应用中，可以通过编程软件实现各种工况功能，通讯功能强大，能够组成工业区域网络，提高工厂管理水平。
（二） 系统设计的内容
生产线主要由送纸纠偏部、横线整形涂胶部、折叠部、加压部、计数排出部等组成，对于每个环节都需要需要通过相应的接触器驱动电动机来进行工作，对于相应的动作，采用电磁阀进行工作。本设计完成以下研究内容：
（1）采用可编程控制器作为控制单元，实现系统的控制；
（2）使用接触器控制各个环节的传输带，通过通断功能来实现电动机的运行和停止，并通过热继电器实现传输带的过载保护功能；
（3）使用气动电磁阀来实现送纸动作、涂胶动作、折叠动作、加压动作等；
（4）系统具有自动检测功能和自动计数功能，可以通过外部按钮复位；
（5）对各种故障进行检测，并完成设备联锁和报警功能。
（三） 课题研究的思路
对于纸箱生产线控制系统设计，主要通过纸箱生产线来进行送纸、粘胶、加压、折叠等动作操作来实现纸箱的成型折叠操作，纸箱通过五个传输带进行传递，每个动作环节完成固定的动作，当成型折叠完成后，对折叠好的纸箱进行计数，实现自动统计的目的。系统的设计分为总体设计、硬件设计和软件设计。在总体设计中，分析了纸箱生产线系统的功能要求和控制策略，提出了系统的PLC控制方案。在硬件设计中，对相关的电器元件进行型号选择，按照功能的划分对PLC的接线图和主电路原理图进行详细设计。在软件设计中，根据纸箱生产线控制的功能要求，设计详细的功能流程图，并且按照该功能流程图完成了梯形图的编译设计和系统仿真调试开发设计。设计思路如下：
（1）按照纸箱生产线系统设计的功能要求，对系统进行方案选择和功能策略的设计。系统选择的方案为可编程控制器，确定系统的输入信号数量和类型，对系统的执行单元输出进行控制。
（2）确定可编程控制器的型号，以及输入检测元件和输出执行单元元件的型号，根据设计方案和元件选型完成系统的PLC接线图、主电路接线图等。
（3）绘制I/O分配表和功能流程图，依据设计的功能要求和流程图，对系统进行梯形图开发设计，对系统的功能进行分析，完成软件设计。
（4）对系统进行仿真调试，验证系统的功能是否达到要求，分析系统的可行性以及可靠稳定性，对设计进行总结。
按照以上的设计思路，对纸箱生产线控制系统进行总体设计和分部设计，达到系统设计的功能要求。
二、 纸箱生产线的总体方案设计
（一） 纸箱生产线的功能要求
纸箱生产线在工厂中应用比较方便，将半成品包装纸箱通过生产线的自动操作，实现送纸、涂胶、折叠以及加压等操作，从而完成纸箱生产线功能。纸箱生产线主要由送纸纠偏部、横线整形涂胶部、折叠部、加压部、计数排出部等组成，对于每个环节都需要需要通过相应的接触器驱动传输带电动机来进行工作，对于相应的送纸、涂胶、折叠、加压等气动动作，采用电磁阀进行工作。具体的示意图如下图所示。
图21 纸箱生产线流程示意图
通过以上的纸箱生产线流程可知，对系统的控制流程进行如下分析：
（1）系统首先通过传输带1将半成品纸箱进行传送，送往送纸纠偏部，当到达送纸纠偏部后，通过一号限位检测，半成品纸箱达到一号限位处后，传输带1将自动停止；
（2）当半成品纸箱到达送纸纠偏部后，通过驱动纠偏送纸送纸电磁阀操作，，并且延时2秒钟，对半成品纸箱的位置进行调整，通过传输带2进行传输，送往涂胶部。通过二号限位检测，半成品纸箱达到二号限位处后，传输带2将自动停止；
（3）当半成品纸箱到达涂胶部之后，通过驱动涂胶机构电磁阀，对半成品纸箱的规定边缘部位进行涂胶，并且延时2秒钟，当时间到后涂胶动作结束，通过传输带3来进行传输，将涂过胶的半成品纸箱进行移动，送往折叠部。通过三号限位检测，半成品纸箱达到三号限位处后，传输带3将自动停止；

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