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摘要
本课题对自动装箱机系统进行了详细的论述和分析，并从装箱机控制系统的发展及研究现状、装箱机控制系统的发展趋势等多方面进行了总结。对继电器控制、单片机控制、微机控制和可控编程器（PLC）的优缺点进行对比。最终确定自动装箱控制系统为可控编程器。本课题包括PLC选型、I/O地址分配、输入输出元器件的选型、程序流程图的设计、以及程序的仿真和调试。
此自动装箱系统从原料到包装实现了自动化，解决了手工装箱慢、容易计数出错等问题。该方法技术可靠，成本较低，可大大提高工效，减轻工人劳动强度以及减少产品损耗、工伤事故等。在现代化的工业生产中，可应用于食品、医药化工、农药、饲料等的自动装箱。可控编程器（PLC）的应用，给自动装箱系统的设计带来了极大的方便。

关键词：自动装箱机 可控编程器PLC 自动控制

Abstract
The issue of automatic packing machine system was analyzed in detail, and the packing machine control system research and development, packing machine control system development trend and many other aspects were summarized. The relay control, SCM control, microcomputer control and controllable programmer ( PLC ) advantages and disadvantages are compared. Ultimately determine the automatic packing control system for controllable programmer. The topics include PLC, I/O address allocation, selection of input and output components of the selection, the program flow chart and program design, simulation and debugging.
The automatic packing system from raw materials to packaging to achieve automation, solve the manual packing slow, easy to count errors and other problems. The method of reliable technology, low cost, and can greatly improve the work efficiency, reducing the labor intensity of workers and reduce product loss, such as inductrial injury accident. In the modern industrial production, can be applied to food, medicine and chemical industry, pesticide, feed and other automatic packing. Controllable programmer ( PLC ) applications, for automatic packing system design has brought great convenience.

Key words: automatic packing machine controlled programmer PLC automatic control

目 录
第1章 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 课题研究现状及趋势 3
1.3 课题研究主要内容及意义 5
第2章 控制方案设计 6
2.1 控制系统功能 6
2.2 控制方案对比 9
2.2.1 PLC控制与继电器控制对比 9
2.2.2 PLC控制与MC控制对比 10
2.3 控制方案确定 11
第3章 系统硬件设计 12
3.1 PLC机型及元器件选择 12
3.2 I/O地址分配 19
3.3 系统I/O接线图 20
第4章 系统软件设计 21
4.1 系统程序流程 21
4.2 控制程序编写 22
4.3 程序调试 24
4.4 动画仿真 25
致 谢 31
参考文献 32
附录 34

北华航天工业学院
本科毕业设计（论文）成绩单

姓 名
王东培
班 级
B08113
学 号
20084011342
入学时间
2010年9月
系 别
机械工程系
专 业
机械设计制造及其自动化
指 导
教 师
韩伟娜
职 称
讲师
设计（论文）
起止时间
2011年12月至2012年6月
设计（论文）题目
基于PLC的机电一体化演示系统设计
指导教师评语

成绩1

指导教师签名：

年 月 日
评阅验收小组评语

成绩2

评阅人签名：

年 月 日
答辩小组评语

成绩3

答辩小组负责人签名：

年 月 日
综合评定成绩

系答辩委员会主任签字： 年 月 日
注：综合评定成绩=成绩1*0.3+成绩2*0.3+成绩3*0.4
北华航天工业学院
毕业设计(论文)任务书(理工类)

学生姓名： 王东培 专 业： 机械制造自动化 班 级： B 08113
学 号：20084011342 指导教师： 韩伟娜 职 称：讲师 完成时间：2012年 月
毕业设计(论文)题目：
基于PLC的机电一体化演示系统设计

题目来源
教师科研课 题
纵向课题（　）
题目类型
理论研究（ ）
注：请直接在所属项目括号内打“√”
横向课题（　）
应用研究（　）
教师自拟课题（√）
应用设计（√）
学生自拟课题（　）
其 他（　）

总体设计要求及技术要点：
1机电一体化演示系统，包括5个单元，分别是：PC 总控单元、供料单元、雕刻单元、装配单元、物料输送单元。需满足以下要求：
(1) 供料单元、雕刻单元、装配单元沿直线方向布置，机械手导轨与三个单元平行布置，由机械手完成工件在各单元间的转移；
(2) 本系统供料单元、装配单元和物料输送单元由PC和 PLC共同协调控制，如图PC 主要作为人机交互工具，供操作者完成不同颜色工件、组合形式和不同雕刻图案的选择；
(3) 供料单元由气动控制；装配单元通过转盘的转动，带动方形工件在相隔90 度的四个工位之间运动，转盘由步进电机驱动；机械手移动方向与上料、加工、装配单元所在直线平行，可采用电气和气动混合的驱动方式；
(4) 机电一体化控制系统基于 PLC（自选型），PLC主要完成汽缸、转盘以及机械手的动作。
2 掌握PLC的相关基础知识，具有一定编写控制程序的能力。
3 掌握各种设计工具的使用（比如手册、电子资源）。
4 具有一定的专业英语水平，能查阅、翻译英文文献。

工作环境及技术条件：
需要用PC机进行图纸的绘制及PLC程序的编写，学生应充分利用学校机房安排的时间或自备电脑进行设计。
设计相关的各种手册和资料可从学校图书馆借阅；另外可以充分利用学校的数字图书资源，查阅中、英文文献。

工作内容及最终成果：
1 本设计面向教学，相关教学设备的研究现状、其应用情况及本研究的意义。
查阅文献，认真阅读后，撰写以上内容。
2 根据任务要求，确定演示系统各个单元 (包括整供料单元、雕刻单元、装配单元、物料输送单元) 的驱动形式和系统整体控制方案。
3根据总体控制方案主要完成以下设计：
绘制演示系统结构示意图；绘制控制系统程序流程图；驱动元件、控制元件、传感器等选型；绘制外部接线图。
4 编写PLC 控制系统软件，并进行仿真调试。
5 系统动画模拟运动设计。
6 撰写设计说明书一份（不少于 1.5 万字）。

时间进度安排：
2周： 进行控制系统初步方案设计，完成工艺流程图，控制系统框图。
5周： 进行控制系统详细方案设计，完成元器件选型、电气原理图的绘制。
5周： 编制控制系统软件及系统模拟动画设计。
2周： 审查图纸、撰写论文、准备答辩。

指导教师签字： 年 月 日

教研室主任意见：

教研室主任签字： 年 月 日

毕业设计报告(论文)

报告(论文)题目： 机电一体化演示系统
作者所在系部： 机械系
作者所在专业： 机械设计制造及其自动化
作者所在班级： B08113
作 者 姓 名 ： 王东培
作 者 学 号 ： 2008411342
指导教师姓名： 韩伟娜
完 成 时 间 ：

北华航天工业学院教务处制