超声振动无纺布制袋机PLC控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着人民生活水平的提高,对塑料包装品的需求不断扩大,软包装印刷业得到迅速发展。制袋过程是软包装印刷生产线上的最后一道工序,包括定位、定长、烫封、牵引和封切等环节,其工艺水平直接影响最终的产品质量。制袋机是完成制袋工序的主要设备。基于现有便携式手提袋传统加工装置中存在的问题，如制袋机由单列单功能发展到双列多功能,工艺趋于复杂,设定参数数量增多以及参数具有强耦合性导致人工试凑的设定方法难以迅速完成设备系统参数设定,熟练技工的短缺进一步造成设备调试周期的延长。提出了一种基于超声振动的无纺布制袋机，根据超声振动的特点，对便携式手提袋加工装置结构进行结构优化改进设计，开发适用范围更广的、具有预压力可调、预压力实时监控、小型风扇冷却、频率自动跟踪、加工速度更高的超声振动无纺布制袋机。

超声振动无纺布制袋机PLC控制系统实现了从无纺布原材料的送料到便携式手提袋成品出料、以及成品收集的流水线作业过程。其中优化增添的柔性可调节部分，可以改变目前制袋机机器生产产品单一，市场竞争力差的缺点，真正实现一机多用功能。同时，组态监控界面将实时显示整个制袋机系统的生产过程，方便生产人员管理，具有广阔的市场应用前景及竞争优势。

2. 研究内容和预期目标

本文在对制袋机整体工艺流程分析的基础上,完成整套装置的整体结构设计、送料系统设计、张紧系统、超声振动系统设计、传动系统设计以及其它相应配套系统的结构设计。针对控制系统的效率和精度要求进行设计。设计时采用PLC作为主控制器,触摸屏作为人机界面向主控制器发送相关任务指令,主控制器对整个系统的操控也反映到触摸显示屏上,实现工作人员操作监控整个系统的目的。

基于所设计的超声振动无纺布制袋机，完成相应的PLC和上位机控制系统的设计，开发适用范围更广的、具有预压力可调、预压力实时监控、小型风扇冷却、频率自动跟踪、加工速度更高的超声振动无纺布制袋机，超声振动无纺布制袋机预设频率为20-35kHz，功率为300-1000W，加工速度为600-1500只每小时，制作速度可调，实现从无纺布原材料的送料到便携式手提袋成品出料、以及成品收集的流水线作业过程。

3. 研究的方法与步骤

本课题拟采用先进行模拟分析后进行实验的方法进行研究，主要采用有限元分析如见ansys,三维建模软件ug和西门子编程软件tia portal作为辅助软件，对控制部分进行数学建模优化，研究步骤如下：

1、设计超声振动无纺布制袋机的各个组成部分，包括换能器、变幅杆以及能量聚焦件，使得超声振动无纺布制袋机各个部分固有频率相近甚至相同，以达到谐振的目的。

2、模拟超声振动无纺布制袋机在特定工作环境下的工作状态以及能量分布情况。

4. 参考文献

[1]孙恒, 陈作模.机械原理(第7版), 2006, (05)

[2]濮良贵.机械设计(第九版), 2013, (05)

[3]成大先.机械设计手册(第5版), 2014,(05)

5. 计划与进度安排

1．2019-2-26～2019-3-2查阅资料，了解超声振动无纺布制袋机国内外研究现状和发展前景，了解超声振动无纺布制袋机的设计方法。撰写开题报告和翻译外文资料；

2．2019-3-3～2019-3-9查阅相关资料，确定超声振动无纺布制袋机的总体结构设计；

3．2019-3-10～2019-3-30超声振动无纺布制袋机压电超声换能器设计，plc控制系统设计；