發(fā)布時間：2018-05-21 14:02

  本文選題：灌裝機 + 伺服控制��； 參考：《長春工業(yè)大學》2015年碩士論文

【摘要】：灌裝是包裝行業(yè)的重要組成部分,在國內,現(xiàn)有的灌裝設備雖然能夠有助于灌裝的實施,但是也有一定的局限性,比如,設備不夠智能,灌裝速度較低、灌裝精度和可靠性不高,達不到理想的期望值。不僅如此,相比于國外生產的產品,國內設備自動化程度較低,穩(wěn)定性也有較大差距,且操作維護不便及壽命較短等等。目前,我國灌裝機的生產水平仍局限于向國外學習的初級階段,仍然需要不斷改進,不斷創(chuàng)新,從而研制出灌裝速度更快、灌裝精度更高,且操作維護更方便的智能化設備。針對于國內設備在灌裝速度、精度以及智能化的不足,本文在國內灌裝機研究的基礎上,組建了回轉式精油灌裝機,研制了基于位置環(huán)的容積缸位移伺服控制系統(tǒng),設計了高精度的分數(shù)PID伺服控制器,改善了回轉式精油灌裝的灌裝速度及精度,實現(xiàn)了無瓶不灌裝、無瓶不加塞及在線檢測功能。本文的主要研究工作及創(chuàng)新如下:首先,本文結合了常壓灌裝機、壓力灌裝機、真空灌裝機等設備,并利用傳送機構、光電檢測裝置、灌裝機構、計量調節(jié)機構、落內塞機構以及落外蓋等機械裝置構建了回轉式精油灌裝機的實驗平臺,為控制算法研究奠定了硬件基礎。其次,本文設計了高精度的分數(shù)階PID伺服控制器,控制灌裝機容積缸的位移,并通過Matlab等軟件工具進行了仿真,達到了最大灌裝量為10ml,灌裝速度為45~50瓶/分鐘,灌裝精度為?%1的精油灌裝研制目標,驗證了該控制器可以很好的滿足控制需要,證明了該控制器的可行性及有效性。最后,本文根據(jù)回轉式精油灌裝機智能化及在線監(jiān)測方面的需求,設計了基于PLC的控制系統(tǒng),通過使用工業(yè)觸摸屏,運用Step7編程軟件,設計出了灌裝機人機交互界面,可實現(xiàn)參數(shù)設定以及在線監(jiān)測等功能,使得該灌裝機自動化程度更高,操作維護更加方便。
[Abstract]:Filling is an important part of packaging industry. In China, the existing filling equipment can help the implementation of filling, but also has some limitations, for example, the equipment is not intelligent enough, filling speed is low, Filling accuracy and reliability is not high, can not reach the desired value. Moreover, compared with the products produced abroad, the domestic equipments are less automatic, less stable, less convenient in operation and maintenance, and shorter in life, and so on. At present, the production level of filling machine in our country is still limited to the primary stage of learning from abroad, and it still needs to be improved and innovated constantly, so as to develop an intelligent equipment with faster filling speed, higher filling accuracy and more convenient operation and maintenance. Aiming at the shortage of filling speed, precision and intelligentization of domestic equipment, a rotary essential oil filling machine is established based on the research of domestic filling machine, and a displacement servo control system of volumetric cylinder based on position ring is developed. A high precision fractional PID servo controller is designed, which improves the filling speed and precision of rotary essential oil filling, and realizes the functions of no bottle filling, no bottle plug and on-line detection. The main research work and innovation of this paper are as follows: firstly, this paper combines atmospheric pressure filling machine, vacuum filling machine and so on, and makes use of transmission mechanism, photoelectric detection device, filling mechanism, measuring and regulating mechanism, etc. The experimental platform of rotary essential oil filling machine was constructed by the mechanism of falling inner plug and falling outer cover, which laid the hardware foundation for the research of control algorithm. Secondly, a high precision fractional order PID servo controller is designed to control the displacement of the volumetric cylinder of the filling machine. The simulation results show that the maximum filling capacity is 10 ml and the filling speed is 45 ~ 50 bottles / min through software tools such as Matlab. The filling precision of essential oil filling and developing target is verified that the controller can well meet the control needs, and the feasibility and effectiveness of the controller are proved. Finally, according to the demand of intelligent and on-line monitoring of rotary essential oil filling machine, the control system based on PLC is designed. By using industrial touch screen and Step7 programming software, the man-machine interface of filling machine is designed. The functions of parameter setting and on-line monitoring can be realized, which makes the filling machine more automatic and more convenient for operation and maintenance.
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB486.3

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本文編號：1919475