基于PLC的手机贴膜机控制系统的设计方案

基于PLC的手机贴膜机控制系统的设计方案

第一章引言

1.1手机贴膜机发展现状

随着我国手机市场的迅猛发展，庞大的手机市场及数码产品催生了其个性化美容服务市场。现在大街上随处可见的手工手机贴膜生意个个忙得不亦乐乎，但传统手工贴膜速度慢，效率低，美观度差，缺乏个性化等缺点。而自动贴膜技术在我国并不常见，我国手机自动贴膜技术还处于发展阶段，有广阔得前景。

1.2手机贴膜机发展前景

手机贴膜机是一款最新的手机美容工具，手机贴膜机设计精巧方便携带，皮箱外装，美观大方，比费时费力的传统人工贴膜具有革命性进步，坚固耐用、稳定性高。手机贴膜机的问世是手机美容行业革命性的产品，不仅操作简便，效率高，而且体积更小，方便携带。以前贴膜的方法主要是人工手工粘贴,但贴膜质量不稳定、效率很低、尤其劳动力成本很高,降低了企业效益。

智能贴膜必将颠覆手机个性化服务市场，一经推出，供不应求。该机设计精巧方便携带，随着我国手机市场的迅猛发展，手机贴膜机庞大的手机市场及数码产品催生了其个性化美容服务市场，发展前景广阔。

1.3 课题概述

当今社会，移动通讯迅速发展，手机已经成为人们现代生活必须的通讯工具之一。手机的生产和销售越来越大，生产厂家为了节约生产成本，提高生产效率。手机自动贴膜机可以提高手机贴膜的效率、稳定性和平稳性而取代人工贴膜，减少了劳动力，降低了生产厂家的生产成本。

第二章总体方案设计

2.1 机械结构

手机贴膜机机械结构如图2-1所示。

该机主要由机架﹑基板组件，吸料贴裝

组件，剥料板组件，治具架组件，调整支

架组件，收料盘组件，给料盘组件，主动

轮组件。

1. 机架主要由主支架、送料滑台支架和电

控安裝箱三大部分組成。

2. 基板组件主要用来支撑，安裝其它主要

组件。

3. 吸料贴裝组件主要用来保护膜剥离，贴

合到产品表面。

4. 治具架组件主要用来产品定位，以及角

度调整。

5. 调整支架组件主要用来调整保护膜与

图2-1 手机贴膜机机械结构产品贴合时的位置。

6. 收料盘组件主要用来保护膜剥离后定位底纸回收，辅助料台送料。

7. 给料盘组件主要用来料带定位，紧料带。

2.2工作步骤

放入产品

→按启动按钮

→产品夹紧机构将产品夹紧

→真空吸打开伺服模组带动载具移动到剥料机构位置

→压料滚轮下降保护膜随产品同步移动

→压料滚轮上升

→伺服模组带动载具返回

→产品夹紧机构打开

→真空吸关闭

2.3 设计原则

（1）根据工艺流程进行设计，力求设计出来的控制系统能最大限度满足控制要求。（2）在满足控制要求的前提下，尽量减少PLC系统硬件费用。

（3）考虑到以后控制要求的变化，所以控制系统设计时应考虑到PLC的可扩展性。（4）控制系统使用和维护方便、安全可靠。

2.4系统的整体设计

如图2-2所示：

图2-2

2.5 设计步骤

本系统的设计步骤如图2-3所示。

（1）控制要求分析

在设计PLC 控制系统之前，必须对工艺流程进行细致的分析，详细了解控制对象和控制要求，这样才能真正明白自己要完成的任务，设计出令人满意的控制系统。

（2）确定I/O 设备

根据控制要求选择合理的输入设备（控制按钮、开关、传感器等）和输出设备并根据选用的输入/输出设备的类型和数量，确定PLC 的I/O 点数。

（3）选择合适的PLC

确定PLC 的点数后，就根据I/O 点数、控制要求等来进行PLC 的选择。选择包括机型、存储器容量、输入/输出模块、电源模块和智能模块等。

输入信号

PLC 控制单元

输入信号

光耦隔离 气动单元

输出信

光耦隔离

输出信号

伺服驱动

光耦隔离 输入信

输出信

（4）I/O点数分配

点数分配就是PLC的I/O端子和输入/输出设备的对应关系，画出I/O接线原理图。

（5）PLC程序设计

本阶段就是根据控制对象和控制要求对PLC进行编程。首先把工艺流程分为若干阶段，确定每一阶段的输入信号和输出要控制的设备，还有不同阶段之间的关系，然后画出流程图，最后再进行程序编制。

（6）模拟调试

程序编制好后，可以用按钮和开关模拟数字量，电压源和电流源代替模拟量，进行模拟调试，使控制程序基本满足控制要求。

（7）现场联机调试

现场联机调试就是将PLC与现场设备进行调试。在这一步中可以发现程序存在的实际问题，然后经过修正后使其满足控制要求。

（8）整理技术文件

这一步主要包括整理与设计有关的文档，包括设计说明书、I/O接线原理图、程序清单和使用说明书等。

第三章硬件系统设计

3.1 硬件系统的组成

手机自动贴膜机硬件系统由光电传感器（TYBE4）、磁簧（HT-3）、红外线传感器（EROSUPXE-20）伺服电机（ECMA-c20602ES/ECMA-c20604PS)、伺服驱动（ASDA-B2-0221-B、ASDA-B2-0421-B）、威伦触摸屏（TPC7062KS）、接近开关（PDF-5）、PLC（H2u-2416MT）、电磁阀（DN15-8）、断路器（DZ47lE-32）、急停按钮（LA37-B5S5）、转换开关（HZ5D-60A/2）、电磁干扰滤波器（08TDT1W4S）、电磁接触器（SC-N1）。

3.2传感器的选择

传感器是指能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。