编号 毕 业 设 计（论文）题目 基于PLC的袋装水泥自动称重包装系统 二级学院 电子信息与自动化学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学生姓名 学号 指导教师 职称 时 间 2012年6月5号 目 录摘 要IIIABSTRACTIV1 绪论51.1研究背景与意义51.2国家对水泥包装的标准和要求61.3水泥自动称量包装系统的现状与发展趋势71.4 PLC在包装系统上应用的可能性和前景71.5项目研究的主要内容82 水泥自动称量包装机械系统92.1概述92.2 水泥自动称量包装控制系统设计92.2.1自动称重系统92.2.2自动包装系统142.2.3气动及真空系统173 水泥自动称量包装生产线电气控制系统设计193.1 PLC概述193.1.1 PLC的基本结构193.1.2 PLC的功能特点203.2 PLC控制系统硬件设计203.3电气设备控制283.4 PLC控制系统软件设计343.4.1 水泥自动称量包装控制系统程序流程343.4.2 程序控制逻辑353.4.3 PLC 控制系统程序设计384 总结与展望39参考文献41致谢43附录44 摘 要随着城乡建设步伐的加快，国家在基础设施方面投资的增加，水泥的需求日益增大，这对水泥包装系统的要求，尤其是在计量精度、自动化程度和包装环境方面的要求越来越高。我国现阶段虽然有些水泥生产企业对水泥包装工艺和包装设备进行了改造，但其自动化程度和包装的计量精度仍然不高。然而大多数中小水泥生产企业，其水泥包装仍然采用传统的包装工艺和生产设备，其自动化程度和包装的计量精度可想而知。自动化程度低、计量精度差，工作人员劳动强度大，生产效率低。这严重影响了水泥生产企业的效益和信誉。旧的水泥包装系统已远远不能适应新的要求，需要研制一种自动化程度高、计量精度高、价格低的新型水泥包装系统。据此，本文提出了一套具有自动称重、自动包装的新型水泥自动称量包装控制系统的设计方案。本文首先对水泥自动称量包装系统的工作流程进行了分析，给出了设计方案，在设计方案中选用日本三菱公司的Fx2N系列PLC作为系统的主控制器，完成了硬件电路和水泥自动称量包装系统的梯形图程序的设计，实现自动称重、自动供袋、自动取袋、自动装袋、自动缝口的控制功能，最后对全文进行了总结，提出了今后的工作要求。关键词：水泥；包装系统；PLC AbstractWith the accelerated pace of urban and rural construction, the increase in national investment in infrastructure, the demand for cement is increasing, cement packaging system requirements, especially in increasingly high demand in the measurement accuracy, the degree of automation and packaging environment. Our country at this stage although some cement manufacturers for cement packaging process and packaging equipment has been transformed, but its degree of automation and packaging of the measurement accuracy is still not high. However, most small and medium-sized cement manufacturers, cement packaging still uses the traditional packaging technology and equipment, the degree of automation and packaging of the measurement accuracy can be imagined. Low degree of automation, measurement accuracy is poor, labor intensity, low production efficiency. This has seriously affected the effectiveness and credibility of the cement production enterprises. The old cement packing system has far to meet the new requirements, the need to develop a high degree of automation, high accuracy, low price of a new cement packing system. Accordingly, this paper proposes a new cement Automatic weighing packaging design of the control system with automatic weighing, automatic packaging. The cement Automatic weighing packaging system workflow analysis, given the design, selection of Japans Mitsubishi FX2N series PLC as the master controller, the hardware circuit and automatic weighing of cement in the design the design of the ladder program of the packaging system, automatic weighing, automatic for the bags, automatic take bags, automatic bagging the control functions, and finally the full text of a summary and future work requirements.Key word: Cement; Packs the system; PLC1 绪论1.1研究背景与意义【1】 近年来我国经济发展迅速，人民生活水平逐步提高，城乡建设步伐加快，国家在基础设施方面的投资日益增大。随着城乡建设步伐的加快，国家在基础设施方面投资的增加，水泥的需求量日益增大，对水泥包装的要求,尤其是对计量精度和包装环境的要求越来越高。因为这涉及到水泥生产企业和消费者的利益，如果水泥包装精度不高，误差太大，如果误差为正，这严重影响了水泥生产企业的利益，如果误差为负，这又影响了消费者的利益,因此要求水泥包装的计量精度要高。国家在这方面也制定了相关标准。众所周知水泥厂的生产环境是十分恶劣的，工人在这里工作受到的最大危害是粉尘污染，如果水泥粉尘被吸如，进入呼吸道和肺，会严重影响到身体的健康，而日益增大的水泥需求量提高了水泥厂工作人员的劳动强度，如果控制的自动化程度不高，既增加了工作人员的劳动强度，又使生产效率低下。我国现阶段虽然有些水泥生产企业对水泥包装工艺和包装设备进行了改造，但其自动化程度和包装的计量精度仍然不高。然而大多数中小水泥生产企业，其水泥包装仍然采用传统的包装工艺和生产设备，其自动化程度和包装的计量精度可想而知。自动化程度低、计量精度差，工作人员劳动强度大，生产效率低。这严重影响了水泥生产企业的效益和信誉。传统的控制方式是分散控制，包装工艺上的各设备都单独启动和停止。开停设备比较烦琐，又不利于监控。传统的计量系统是采用机械称计量系统，机械称计量系统计量精度低，容易受干扰，误差大，调整非常麻烦。而一些相对比较新的计量系统，由于所选元件可靠性不高，或者设计上的一些不足导致误差也比较大，因为水泥厂的粉尘污染、高温、强电磁干扰等因素，使计量系统的计量精度和可靠性受到严峻挑战。要想计量系统具有高精度、低误差、高可靠性，在硬件选型设计和软件设计时必须考虑到各种影响因素。总的来看，我国水泥生产企业目前所使用的水泥自动称量包装系统存在的主要问题有：（1）计量精度差；（2）自动化程度低；（3）可靠性差。为了解决目前存在的主要问题，需深入了解水泥包装过程中的各种不利因素，在设计时充分考虑到这些不利因素，找到解决这些问题的办法。通过控制算法的改进，和仿真工具的仿真以及现场实际实验，力保研究设计出来的产品满足生产要求。在一定程度上解决当前水泥包装中的一些突出问题。1.2国家对水泥包装的标准和要求【2】包装要求：水泥可以袋装或散装，袋装水泥每袋净含量 50kg，且不得少于标志质量的 98；随机抽取 20 袋 总质 量不得少于 1000kg。其他包装形式由供需双方协商确定，但有关袋装质量要求，必须符合上述原则规定。 水泥包装袋应符合 GB 9774 的规定：（1）无复膜塑编布内套纸制成的水泥袋不适合于水泥包装，从现在起停止使用（2）各种水泥包装复合袋如有内村纸，则必须使用标准纸袋纸，不得使用再生纸。（3）水泥纸袋必须由4层以上标准纸袋纸制成，“三标一再”水泥纸袋停止生产。（4）鉴于现有水泥包装用袋一般不适用于高温，应取消适用温度120这一档次，制定新的水泥最高灌装温度标准。（5）糊口袋与缝口袋相比具有较好的力学性能，是提倡袋型应将糊口袋尺寸规格列入标准（6）将水泥包装袋牢固度合格指标提高到8次，一等品指标提高到12次，优质品指标提高到16次。另外，还决定将水泥生产质量监测由原来在水泥厂内取样改为在用户施工现场取样。标志要求：水泥袋上应清楚标明：产品名称，代号，净含量，强度等级，生产许可证编号，生产者名称和地址，出 厂编号，执行标准号，包装年、月、日。掺火山灰质混合材料的普通水泥还应标上“掺火山灰”字样。包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通水泥的印刷采用红色。散装运输时应提交与袋装标志相同内容的卡片。运输与贮存要求： 水泥在运输与贮存时不得受潮和混入杂物，不同品种和强度等级的水泥应分别贮运，不得混杂。1.3水泥自动称量包装系统的现状与发展趋势【3】经过多年的发展，我国的水泥包装系统经历了从手动到半自动到自动的发展历程，现阶段我国自行研制的新型水泥包装系统已逐步应用于生产，新型的