纸箱包装机PLC控制系统设计研究

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摘要：纸箱包装是工业生产过程中必备的程序，纸箱自动包装机是纸箱包装过程中的重要设备。随着科学技术的发展，信息技术和自动化技术已经广泛应用于纸箱自动包装机。纸箱自动包装机应用的是plc控制系统，这需要PLC技术，具体操作是配置I/0地址和进行外部接线的相关安排。PLC技术具有较强的可靠性，具备强大的功能和简单的操作方法。本文通过对纸箱自动包装机PLC控制系统设计进行研究分析，以进一步促进PLC系统技术的广泛应用。

关键词：纸箱包装机；PLC控制系统；系统设计；应用分析

在科学技术发展的当代，工业发展领域扩大，在现代商业生产流通领域中，大部分产品和相关运输工作，都需要包装，尤其是纸箱包装。但是，单纯的手工纸箱包装耗时耗力，浪费大量的资源和时间。因此，将PLC技术应用到纸箱包装上，节省了大量的时间和人力资源。纸箱自动包装机PLC控制系统能够对应的弥补传统纸箱包装的相关缺陷，促进纸箱包装的效率，进一步扩大发展空间。纸箱包装机技术随着我国经济发展而发展起来，通过PLC技术的应用，纸箱包装逐渐向机械化、自动化的目标发展。纸箱自动包装机PLC控制系统设计广泛应用于包装行业，高效环保，深受欢迎。

1纸箱自动包装机的结构和工作原理

1.1纸箱包装机的具体结构

纸箱自动包装机在类别上是属于一种下沉式的纸箱包装机，在具体的实际操作过程中，为了达到全自动包装的效果，纸箱自动包装机包括多种机械设备和结构，主要是四个大部分，第一是纸板供送的部分，这一部分主要是由纸板输送机构、纸板的储存区和纸板的下吸机构成的。在纸箱包装实际操作运行中，无论是纸箱输送板，还是纸箱储存区，都具有各自的优势和特点。第二个部分是待装箱产品输送区，这一部分是由分组机构和传送带构成的。第三部分是纸箱装箱成型区，这一部分是由下沉成型结构和待装箱的产品组合而成。第四部分是喷胶封箱整形的部分。在这一部分中，主要包括整形输出装置、前喷胶、施压装置和主输送部分构成。虽然这些结构多而复杂，但是，每一部分都不可缺少，每个部分都具备非常重要的作用。这些结构互相配合，为纸箱包装工作的顺利开展创造了良好的前提。

1.2纸箱包装机的工作原理

纸箱包装机，有一个最大的特点，便是通过包装结构的形成式需求，经过压痕的纸板，在装相关物品的时候，自动折叠形成纸箱，然后装载产品，因此，实现纸箱自动包装的效果。纸箱自动包装机的工作原理就是，首先，将包装进行分组，也就是将已经装满的容器通过传送带输送到分组的结构中，进行自动分组，之后产品分门别类地进入装箱机构中，同时，单张的纸板经过下吸机构从纸板的储存区吸下，并将其放在输送机构上，之后传输到装箱机构中。在装箱机构中，在进行相关的操作。通过这一系列的操作过程，简单有序，整形输出，封箱的程度也要适度合理，符合程序和要求，从而能够保证纸箱封箱的质量。如图1所示。

2纸箱自动包装机PLC控制系统设计的概述

纸箱包装机相对来说，比较复杂，而且程序多样，产品种类也丰富。除此之外，在纸箱包装机运行过程中，容易受到干扰信号的影响，这些因素一定程度上给纸箱包装机的运行带来了一定程度上的困难。因此，应用PLC控制系统技术显得非常有必要。PLC是可编程控制器的简称。人们已经将PLC技术广泛应用到纸箱包装机包装过程中，并且有显著的应用效果。可编程控制器PLC具有多个优点，例如，性能稳定、抗干扰能力强，并且在实际运行过程中，能够实现信号与信号的直接输入和输出，此外，在相互之间的连接过程中，更加方便简单，编程的程序也容易操作，在处理问题维修过程中，也十分便利。这些优点得到了工业领域的广泛关注和认同。

2.1PLC技术的介绍

PLC技术是一种利用微处理器作为核心进行的数字运算，从而进行电子处理的操作，主要是应用于工业方面，通过PLC技术的应用，能够广泛控制各种机械设备的运行工作和产品生产过程。PLC技术是新兴计算机技术和传统继电控制技术相融合的产物，这一点弥补了传统继电技术的缺点，即接线多而复杂，可靠性低，较差的灵活性等。PLC技术充分利用了编程程序，对各个机器设备进行灵活控制，利用微处理器的优点，并且PLC的使用操作人员广泛，非专业人员也可以进行相关操作。PLC技术利用了继电器梯形图为基础的指令形式，这种指令简单，相关操作人员可以通过直观、形象的画面进行一系列的操作，在后期的调试与维护过程也相对比较容易，因此，PLC技术广泛应用于生产实践中，尤其是纸箱包装中。

2.2PLC控制系统

（1）PLC控制系统的组成部分。纸箱包装机的程序复杂，那对于纸箱自动包装机的PLC控制系统的设计来说，主要是根据待装箱产品的工艺流程所对应的不同程序进行协调管理。对于纸箱自动包装机的控制系统而言，其主要控制的是纸板的供应部分、待装箱传输部分、纸箱装箱成型以及喷胶封箱等一系列的过程。这些程序都经过满足后，相关操作人员才能完成整个纸箱自动装箱的操作过程。PLC控制系统的设计包括多种类型的光电开关接近开关、磁性开关、电磁阀等相关设备，这些设备为PLC控制系统的顺利运行提供了一定的条件。（2）PLC控制系统的选用。工业领域中的纸箱包装机的工作方式主要有两种，分别是手动包装和自动连续式的包装。这两种方式在不同的应用环境下应用都很广泛，各有各的优点，都具有自身独特的特点。因此，在选择PLC设计的时候，相关人员要进行综合考虑，根据工作环境以及实践发展情况进行选择，并且结合各方面的因素，考虑选择哪个包装方式。例如，相关工作人员可以考虑包装的可靠性和经济性选择包装方式。除此之外，输出的点数和设备的输入点数也不同，点数之间也会存在一定的差异性。为此，相关工作人员必须综合考虑哪种包装方式更适合应用。这需要相关工作人员结合具体的设备，一定程度上实现控制交流电为电机服务，从而保证纸箱包装机的控制系统可以顺利运行。（3）I/O地址的分配工作。在进行纸箱包装的过程中，需要进行I/O的地址分配。I/O的地址分配人物，需要相关工作人员根据PLC的具体输入、输出的点数，以及相关的具体要求和标准进行分配。（4）PLC外部的接线图。PLC的外部接线过程需要有具体详细的外部接线图，外部接线图的使用，同样的，应该根据纸箱包装机的具体输入输出点数以及操作要求和标准进行接线操作。PLC的外部接线的设计必须优化布线过程，是线路具备较强的抗干扰能力。一旦出现对感性负载的电流控制不够，就会导致PLC的处理器出现故障和运行中断，甚至RAM数据会丢失，因而导致I/O部分出现故障或者是自动复位现象。（5）PLC控制系统程序流程图。由于纸箱包装机在操作过程中要求动作协调性比较高，并且控制操作的过程也比较复杂，因此，相关工作人员为了进一步提高纸箱包装的质量，会把PLC作为主控制单元。除此之外，为了进一步提高该机械设备的可靠性，会配套一些如交流伺服电机、磁性开关、光电开关以及接近开关等设备构件，从而一定程度上保障设备运转的效率性能。相关工作人员会对包装设备进行编程，在这个过程中，也要考虑后期的维修过程，保证一整套系统过程可以充分发挥效能，从而发挥出更稳定的控制功能。

2.3PLC喷胶控制系统的设计

在纸箱包装机的控制系统中，合适的设计是非常有必要的，尤其是PLC喷胶设计。在对PLC的设计过程中需要遵循一定的原则和标准。（1）PLC控制喷胶系统。PLC控制喷胶系统，相关工作人员在选择控制器的时候，要根据单片机、PLC的控制特征考虑，选择合适的控制器进行正确匹配。实际操作过程中，PLC使用的是周期扫描的方法，周期扫描主要有三个阶段，分别是输出刷新、输入扫描和程序执行。PLC可以根据具体的参数，读取数据，对喷胶头进行监督、观测，保证其正常运行。（2）精度控制的补偿算法。在喷胶运转过程中，会存在一定的偏差，因此，在喷胶的设计中，采取误差修正补偿模型非常关键。通过数学模型的利益，可以有效地降低误差，挽救失误。误差修正补偿模型可以根据对喷胶的压力、速度进行分析，同时，根据分析结果提供修正的参数，从而相关工作人员可以根据参数进行修正，测试系统。PLC的调试工作，对硬件和软件都要进行检测和控制，从而减少异常情况的发生，为整个系统的工作提供可靠精确的保障。

3结语

综上所述，社会迅速发展的过程中，信息技术的广泛应用，带动了工业的发展，控制技术网络应用越来越广泛，PLC技术得到了广泛应用。PLC在开关量的处理上增加了模拟量处理和控制运动的功能，适用范围比传统技术更广。在实践应用过程中，对PLC控制系统的分析与设计，对纸箱自动包装机的发展具有一定的促进作用，进而可以促进工业商业经济发展。PLC控制系统使用快速方便，安全并且可靠，使用效率较高，因此，在纸箱自动包装中值得广泛使用和利用，可以更好地满足产品的生产要求，提高生产包装效率。

参考文献：

[1]何捃恺，闫娟，郑铂金，贾茜伟.基于PLC的自动纸箱包装机的控制系统设计[J].产业与科技论坛，2019，18(13):65-66.

[2]仇文平.新型纸箱包装机PLC控制系统设计[J].数字技术与应用，2016，(11):11-12.

作者：王帅 李长雨 单位：济宁中科先进技术研究院有限公司