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我国是一个森林资源十分匮乏的国家,采用减少木材消耗的代木包装,被优先列为国家的一项产业政策。另外,中国在加入WTO后,我国出口的增长和国际贸易形势的发展变化对包装工业提出了新挑战,迫切要求改变目前泡沫、塑料为主的包装材料现状。蜂窝纸板作为一种新型结构技术和材料,它的推广和应用一方面可以有效的节约和降低木材资源的使用,另一方面还可以极大的减少包装用白色泡沫EPS的使用和打破国际上的绿色贸易壁垒,将为我国木材资源的节约和代用,以及资源节约型和环境友好型社会的建设开辟一片广阔的天地,并提供一种切实可行的解决办法和思路。
本课题的题目是基于CC-Link的可重构蜂窝纸板生产线控制系统的研发,该课题所要解决的问题是分析国内蜂窝纸板的生产现状,并结合现有蜂窝纸板生产线存在的问题,研制一套可重构的蜂窝纸板生产线。本设计采用可重构制造系统技术来研究和开发蜂窝纸板生产线控制系统,根据可重构模块化设计的方法把原生产线模块化,并对可重构蜂窝纸板生产线的可扩展性能进行了动态建模及分析,最后采用以三菱Q系列PLC为控制核心设计生产线各个模块的控制器,并使用现场总线CC-Link作为各模块控制器的标准接口,通过触摸屏实时监控各模块,从而实现工厂底层自动化及信息集成技术,并可以快速适应市场变化。
本设计把可重构蜂窝纸板生产线的控制系统划分为四个模块,分别为送料模块、涂胶模块、定型模块和剪切模块,各模块控制器均可以实现其相应的各种功能,如涂胶模块采用测定值不完全微分型PID算法精确控制热熔胶涂胶温度、剪切模块采用对横切刀的运动控制实现纸板的横向剪切等。采用CC-link现场总线作为各模块控制器的接口,接线方便简单,传输数据速度快,延时小,满足生产线各模块间的通信要求。
最后,该可重构蜂窝纸板生产线控制系统应用于蜂窝纸板生产线上进行试运行,生产结果表明,该蜂窝纸板生产线控制系统中的软硬件设计完全达到设计要求。