【摘要】：包裝機械工業(yè)作為服務型制造業(yè),是國民經(jīng)濟與社會發(fā)展的重要支撐。為響應中國包裝聯(lián)合會號召,推進生產過程智能化,大力提升包裝產業(yè)信息化水平。本課題來源于贛州某制藥包裝智能設備公司,以旋轉式雙頭貼標機設備為控制對象,完成了基于PLC S7-200和SCADA系統(tǒng)的旋轉式雙頭貼標機控制系統(tǒng)的研究與設計。在算法方面,為保證每次貼標位置的精度及貼標的平整性,則必須保證每次出標時,不干膠標簽紙帶收卷過程的張力恒定。通過對貼標機設備中不干膠標簽收卷過程中的受力情況進行分析,分別對出標和集紙兩處的張力進行動態(tài)研究,建立了標簽紙帶收卷過程的張力數(shù)學模型。由于不干膠標簽紙帶收卷過程中的張力受多種因素影響,且其變化具有時變性、非線性及動態(tài)干擾等特點,傳統(tǒng)的PID控制很難保證控制的實時性、準確性。為解決出現(xiàn)擾動時,標簽紙帶張力波動較大的問題,設計FOFPID控制器,使不干膠標簽紙帶的張力保持恒定,提高貼標質量。該控制器以張力的誤差和誤差變化率作為輸入,經(jīng)模糊推理后的解模糊分別輸出分數(shù)階PID控制器的5個參數(shù):比例因子、積分常數(shù)、微分常數(shù)、積分階次、微分階次。本文分析了不同積分階次和微分階次對張力控制效果的影響,建立適合張力控制的模糊規(guī)則,完成對FOFPID控制器參數(shù)的自適應整定。通過ITAE指標對MATLAB中的仿真結果進行分析,FOFPID控制器對張力的控制效果較優(yōu),且由于FOFPID控制器可以對參數(shù)進行實時調整,故該控制器具有模糊推理迅速和控制精度高的雙重優(yōu)點,適應能力更強,能有效降低外界干擾對張力的影響。在硬件方面,根據(jù)對功能需求及貼標工藝的分析,對系統(tǒng)所需的相關硬件配置選型,并對系統(tǒng)的I/O點地址進行了分配,最后完成了系統(tǒng)的電路設計;在軟件方面,按功能需求完成PLC程序設計,設計旋轉式雙頭貼標機SCADA系統(tǒng),實現(xiàn)對旋轉式雙頭貼標機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與遠程監(jiān)控。本課題設計的旋轉式雙頭貼標機現(xiàn)階段已交付使用,能實現(xiàn)穩(wěn)定、高速的貼標工藝,同時能成功完成遠程監(jiān)控功能。經(jīng)現(xiàn)場測試后,改進后的旋轉式雙頭貼標機在運行時剔除量能維持在1%范圍內,大大提高了貼標效率。
【圖文】：

速轉移標簽。但在實際運用時，必須控制貼標件通過速度與標簽出標速度相同。此外，，還需額外配備另一套裝置輔助貼標，才能讓標簽和待貼標件更加穩(wěn)固地貼合。在本課題中，根據(jù)系統(tǒng)功能分析，選用貼標方式為“擦貼法”。如圖2.1 所示，在貼標時，將底紙一端繞過剝離板，當松卷器和收底紙輥部件間歇旋轉時，標簽紙正反面將被剝離，標簽前緣部分漏出剝離板。當傳送帶帶動貼藥瓶傳動到剝離板和扶標毛刷的位置時，標簽前緣部分粘附至待貼藥瓶表面, 隨后待貼標藥瓶就會繼續(xù)隨著傳送帶的傳動將標簽從剝離板上分離，同時借助扶標毛刷加固貼合效果。后續(xù)配備卷瓶裝置，將標簽更加平整地按壓在待貼藥瓶表面，完成貼標工序。

標動作完成后，由剔除裝置對其進行檢測：是否有標簽，標簽是否平整，編碼信息是否準確。對不符合要求的物料進行剔除動作，符合要求的物料進入下一生產環(huán)節(jié)。工藝流程如圖2.2 所示。2.3 系統(tǒng)機構組成本課題設計的旋轉式雙頭貼標機是集高度智能、高信息化、高效穩(wěn)定為一體的貼標設備，其整體結構由傳送裝置、分瓶裝置、送標器、卷瓶裝置、控制系統(tǒng)、剔除裝置及其他檢測傳感裝置七個部分組成，各個部分分別有序地完成指定的任務，協(xié)調合作，完成圓柱形藥瓶的貼標工作。旋轉式雙頭貼標機的機構組成如圖2.3 所示，三視圖如圖2.4~2.6 所示。
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TB486;TP273

【參考文獻】

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本文編號：2609341