开题报告 基于PLC的枕式包装机控制系统设计和实现计算机专业

1、 开 题 报 告毕业设计（论文）题目基于PLC的枕式包装机控制系统设计一、选题简介、意义研究简介可编程控制器于20世纪60年代兴起，是一种以微处理器为核心的新型工业自动化设备。由于此设备具有诸多的优点，比如可靠性高，使用简单方便，功能强大，容易适应恶劣环境等，在工业控制领域得到了广泛的关注和应用，为当代工业自动化产业的发展奠定了坚实的基础。近年来随着计算机技术、网络通讯技术、微处理器技术等领域的飞速发展，人们也逐渐认识到传统PLC的一些弊端。首先，生产PLC的厂家众多，其软件和硬件的系统结构又不开放，各产品之间互不兼容，没有统一的标准;其次，各种PLC ,的编程方法差别很大，专业技术性要求高，

2、需要使用者进行较长时间的专业培训才能够掌握，性价比不高;此外,由于现场控制复杂度不断增加，分散和个性化控制特征的要求也随之提高，这已经成为传统PLC的发展障碍，传统的pLC不再能满足人们的需求。随着通讯技术和微计算机技术的进一步，一项新的技术正孕育而生，它就是PLC技术。所谓软PLC技术，就是在PC的环境下利用软件编程实现传统PLC的各项功能。它可以通过各种IO端口采集信号，利用外界通讯接口传输数据，这话总技术结合了传统PLC和PC技术的优点，有着巨大的潜力和广阔的应用前景。包装工业是我国主要工业之一，而包装机械是发展包装工业的基础，在化工、食品、药品、建材等行业都具有特别的作用。枕式包装机是

3、目前国内最新型的自动连续收缩包装设备，其控制系统包括PLC核心控制器、控制机器运转的伺服电机或是气缸的执行元件、能够与外接交流的人机界面或是控制面板，还有类似光电开关和传感器的检测元件等几部分。其中的plC是控制系统的核心部件，通过控制伺服电机的运转和气缸的运动来完成从送模到产品输出的整个过程。嵌入式软PLC作为一种最新的计算机技术发展成果，一直为人们所关注，它的技术水平也日益成熟，它在包装机械设计中的应用也必将成为一种趋势。研究意义目的为了提高枕式包装机的自动化程度，提升其控制系统的通用性和可移植性。方法系统采用欧姆龙 PLC CPU-CJ2M 和运动控制模块 CJ1W-NC414 作为控制

4、系统核心，配合伺服系统以及光电传感器等先进技术，实现包装机三轴的同步控制。温控部分采用 CJ1W-TC001 温度控制单元实现包装机横封和纵封的温度精确控制，并通过威纶 TK6050IP 触摸屏对整个控制系统进行实时监控、参数设置以及在线显示。结果 该控制系统成功实现了枕式包装机的全自动控制，以及运行状态监控、包装参数设置。结论该系统成功应用于三伺服枕式包装机中，提高了包装机的包装精度、速度以及自动化程度。2、 课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）研究内容：根据本课题的研究目标，需要完成的主要研究工作如下:(1)根据嵌入式及PLC的相关概念和原理

5、,在此基础上建立基于嵌入式平台的软PLC体系结构;(2)在MVC的模式下完成软PLC的开发系统，通过梯形图元件的共有属性创建基类，并结合链表的数据结构实现梯形图语言的编辑、插入、删除与编译等相关功能，能够将简单梯形图语言转化成指令表格式，并最终变为可执行的目标代码;(3)在Linux环境F构建软PLC的运行系统,使用友善之臂的学习板作为运行系统的硬件平台，对Linux的内核与根文件系统进行移植,搭建运行系统的软件平台，并能够准确及时执行相应的程序指令;(4)对软件进行功能测试。构建验证嵌入式软PLC的控制模型,通过实验验证嵌入式软PLC系统的正确性和可靠性;(5)对软件进行实时性测试。由于Li

6、nux的实时性不足，对软PLC的运行系统软件平台使用双内核的方法进行实时性改造，以便能够提高系统实时性，满足工业控制中的硬实时性要求。研究方法：（1） 查阅相关资料（2） 进行实地考察（3） 向指导老师以及相关专业人员请假（4）做好相关的实验三、设计（论文）体系、结构（大纲）第一章 绪论1.1 研究背景1.2PLC 控制全自动洗衣机的研究现状1.3 研究意义1.4 设计目标1.5 研究内容第二章 枕式包装机控制系统2.1枕式包装机工作原理第三章 系统硬件设计3.1 控制器方案选择3.2 系统硬件电路设计3.3 PLC 控制电路设计3.4电动机选型3.5 光电耦合器选型3.6 水位检测电路设计3.7 键盘和显示电路设计3.8 继电器