Paper Bowl Package System Design

摘要

这是对于包装工业其中一种常见问题的综合性研究，通过设计发明一项特殊的机器来寻求更合适的解决方案。现如今，伴随着技术和科学的日益进步，我们也需要向现代社会和舒适的生活方式迈进一步。在对从事制造纸碗的小工厂的实地研究显示，当产品被机器生产出来的时候是很混乱的，还需要工人将它们打包。工人打包的过程不仅浪费时间，还会降低工厂的生产效率。唯一的优点就是可以创造更多的就业机会。但是在我看来，这样的劳动力用于其他产业会更有利于社会的发展。因此，我决定设计一台可以打包的机器来解决这个问题。
　　要执行这一计划需要手工和自动化技术的知识来帮助完成设计和制作。这个设计分为两个主要的部分：机电一体化和操纵装置。在这个设计中，纸碗在内部的放转盘上被收到接下来借助离心力滑向外面并掉落在外部的旋转盘上；再然后，纸碗在环上转动，当它们转到洞口时，传感器就会感应到它们并激活洞口前的吹枪，将它们送进洞；之后碗会掉落到振动盘上并被传送到包装的正确位置上；最后，当每个容器里的纸碗达到25个时，容器下方的盖子就会打开，25个纸碗会填满一个箱子。在这个项目中有一个关于洞口和容器数量的特别问题，但已通过MATLAB应用程序计算出相应数量而得到了解决。现阶段有一项结合了机械原理和电子需求的知识，所以这个部分的设计亦分为几个小的分支，例如：外形尺寸，电动机，压缩器，震动装置，交换器和传感器。有一项计算结果表明机电整合部分提到的各种要素种类，有关更多的描述会在章节2提到。机器的控制部分是由PLC和HMI组成，这两项是被用来控制机电整合部分的。因此，我们需要在控制部分投入更多的精力。PLC是我们所知的自动操作。正如你在章节3所见，我们选用了PLC S7-200去控制这个系统。S7-200是西门子家族中著名的PLC（可编程式逻辑控制器）之一。HMI是Human Machine Interface（人机界面）的首字母缩写，是用来得到精确结果的系统。事实上，HMI是每个工程师都应该了解它基本知识的一种新型技术，在这个项目中我们决定运用HMI模块（PC67712触摸板）并在HMI和PLC的相互作用下会产生Basic Panel DP和Basic Panel PN两种方法。在章节4我们将会调查更多与HMI系统相关问题。
　　总的来说，社会一直在发展，如果我们不想落后，我们必须在技术和信息上与时俱进。

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致谢

目录

CHAPTER1:INTRODUCTION

1.1Summary of Project

1.2Process to Package Paper Bowl and Problems

1.3PLC, HMI and Inverter are Main Control Parts of System

1.4Role of Induction Motors in our Life

1.5 History of Air Compressors

1.6Vibration System

CHAPTER 2: MECHATRONICS

2.1 History

2.2 Dimensions of Different Part of this Machine

2.3 Calculation of Container Numbers

2.4 Choose Induction Motor to Rotate Disc

2.5 AC Motor Drives, Inverters AC Motor Drives \(VFD-M\)

2.6 Vibration Motor

2.7 Compressor

2.8. Switches and Sensors

CHAPTER3: OVERVIEW AND PROGRAMMING OF PLC S7-200

3.1 Preliminary Manual

3.2 Overview

3.3 Basic Knowledge for PLC Programming

3.4 PLC programming languages

3.5 SIMATIC Bit Logic Instructions

3.6 Define Inputs and Outputs in S7-200 for This Project

3.7 Programming in S7-200 for This Project

CHAPTER 4: HUMAN MACHINE INTERFACE \(HMI\)

4.1 History

4.2Utilization of HMI

4.3 Various Type of HMI Panels

4.4Connecting the PLC

4.5 Overview to SIMATICWinCC Flexible Software

4.6 Design and Create this Project by WinCC Flexible

CHAPTER 5: CONCLUSION

5.1 Deduction

5.2 Feature

APPENDIX A: SIMPLE PROGRAM ABOUT CALCULATION OF DISC DIMENSIONS

APPENDIX B: INDUCTION MOTOR DRIVE

参考文献

Vita