第二章 系统方案设计
研究方案
本设计旨在运用现代数字电子控制技术，利用LOGO!通用逻辑控制模块及其计算机辅助设计软件，主要采用LOGO！230RC扩展型通用逻辑控制模块、脉冲继电器、锁存热继电器、延时继电器、周定时器、年定时器等来设计出稳定实用、节能性高、操作简单方便的全自动捆扎机控制系统，进而满足正常的生产需求。
本设计还将按照：规划设计→LOGO！选型→硬件设计→程序设计→软件仿真→程序验证的流程进行。首先按照客户的要求制定设计规划，在完成设计规划后，根据控制对象的实际情况和控制要求选择合适的LOGO！型号作为控制器，按照所选用型号的LOGO！设计相应的硬件电路。硬件电路的设计主要由主电路设计和控制电路设计组成。其中控制电路设计包括LOGO！的接线和I/O端口的功能分配。硬件设计完成后，将开始软件设计。采用LOGO！的配套编程软件在PC机上开发控制系统程序，并进行仿真、调试。如果仿真出错，将根据错误的类型重新进行软件编程或硬件设计，直至仿真成功。最后把仿真好的程序下载到LOGO！主机上进行运行验证，直至控制系统能够正常运行，完成使用文档，最终交付使用。
工艺流程
自动捆扎机是产品生产线最后一道工序的机器,它的主要工艺任务是在产品包装箱体的外面均匀的捆扎四条打包带,其工作正常与否直接关系着整条生产线的有效运行。早期捆扎机自动控制部分是用控制继电器触点的吸合来实现的,因其触点暴露在外,容易进灰尘并受外界其他因素的影响,这种硬件接线方式存在着故障率高、出现故障也难于查找和排除的缺陷。
捆扎机的基本动作、工艺要求和运行控制方式
生产中要求捆扎机完成以下的基本动作：进料、进料门关、主压升降、抬箱、左右转箱、落箱、出料门开、出料。这些动作里给料、出料动作由电动机1直接控制；主压电动机2完成包装箱的打包动作，电动机4、5完成包装箱的抬起和左右转等动作。电动机6完成进料、出料门控制动作。各动作到位均有限位开关、行程开关进行位置控制。
捆扎机的工艺要求：（1）箱体左右正确定位后，其他动作才允许进行。（2）主压升至上限位才允许左右转箱动作。捆扎机的样机如图3—1所示。
打包机的运行控制方式要求：手动、自动起动、停止。
控制要求具体为：首先产品给料右行，产品从传送带移动到主压上，关闭进料门，此时主压上升。当主压都到达上限位时，主压开始抬箱，当主压到达抬箱上限同时主压上限也已到达时开始左右转箱，使其中的物品放置均匀。下一步开始对产品进行捆包。当捆包完毕后，进行下一步的工序，产品出料。之后产品包装完毕被移走。
当系统发出急停信号，即有突发事件时，系统电路能瞬间全部端口，避免因线路短路造成的触电等危险事故，并能进行信号显示，等待进一步处理。
第3章 LOGO!可编程逻辑控制模块
LOGO! 系列产品是西门子公司于1996 年研制开发的一种创新的通用逻辑控制模块，它填补了传统继电器与PLC 之间的技术空缺，并且现在已经发展成为了模块化的标准组件产品。该模块本身集成了“与”、“或”、“非”等8 种基本功能以及时间定时、计数器和模拟量处理等28 种专有功能，LOGO! 通过采用内部功能块编程的方式来代替传统继电器开关的外部接线方案，在一个体积小小的模块之中，用户可以任意地调用所需要的各种功能块来编辑自己的应用程序，从而实现需要很多定时器、继电器、时钟和接触器搭配才能实现的控制任务。
正是由于LOGO! 涵盖了传统继电器的部分功能，在某种程度上，用户可以将LOGO! 产品理解成为“智能的继电器”。由于模块本身具有多种定时器、计数器功能块，它可以省去系统设备的控制柜中的多种低压电器元件。同时，由于LOGO!控制模块的继电器输出点具有最大10A 的电流承载能力，它还可直接连接各种执行元件，如小电机、照明设备等。与传统继电器方案相比，LOGO! 的解决方案具有减少连接配线、缩短设备配线时间、节省控制柜空间、便于维护等优点。
LOGO！不是PLC，不具备数学运算功能，但是它在很多方面优于PLC。LOGO！本身集成了编程功能，用户只需使用LOGO！面板上的键盘和屏幕，就可以轻松编写控制程序并随时修改程序以及调整参数设置。LOGO！也不是继电器，但更优于传统的继电器。它的外部接线极其简单，只需连接输入和输出，由于内部集成了多种继电器功能，通过小小的一块LOGO！就可以实现复杂的继电器控制任务。
LOGO！具有基本型、加长型和总线型三种类型,能替代传统逻辑控制器件,如各种继电器、定时器、计数器、时钟等,并且还具有RS闭锁继电器、脉冲继电器等更为齐全的功能。LOGO！内部集成了8个基本功能模块和26个特殊功能模块。包含了12个定时功能、3个继电器触发功能、5个模拟量功能以及计数器、信息文本和移位寄存器等多种功能。使用者利用面板上的六个按键即可将所用电气线路编程输入LOGO中,并在液晶显示屏上显示。用集成的内部软件替代过去大量的外部硬接线,从而大大减少了安装费用。
LOGO采用图形化编程方式,可在本机上编程,也可在PC机上编程并仿真,
可通过专用电缆从PC机下载到LOGO，编程过程是根据控制系统的要求,从输出到输入将功能块按顺序连接起来。LOGO！编程功能软件不仅提供了功能块的编程方式，还提供了梯形图的编程模式，两种模块之间可以随意切换，从而方便了熟悉PLC编程方式的技术人员对LOGO！的使用。LOGO！投入市场近十年以来，被广泛应用于各种工业和民用领域，目前LOGO！主要应用在照明控制、开关柜、机械设备和一些专用控制系统中,而且由于其价格低廉、体积小、功能强,应用范围将会更加广泛[3]。
3.1 系统结构及功能
LOGO！是西门子公司1996年开发的一种通用逻辑控制模块，目前已发展成为模块化的标准组件产品。通过主机模块与品种繁多的扩展模块相结合，LOGO！能够满足大量的自动化控制需求，如今已在楼宇智能、水处理、包装机械、纺织机械、水泵行业、货运装备、食物处理机械、木料加工机械、电梯控制、特殊车辆控制等领域都有广泛的应用。
LOGO！系统功能集成有： 输入和输出，取决于设备的类型； 数字量和模拟量标志；
带背景光的显示面板和操作键； 用于扩展模块的接口； 通讯模块；
存储卡接口和PC电缆； 定时器； 计数器； 文本显示；
预组态的标准功能，例如接通/断开延时继电器、脉冲继电器和软件； 移位寄存器。
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