卷烟包装机大学本科毕业论文

摘要 摘要

本论文介绍一种香烟包装机撕带供给控制系统的设计，提供了一种电气传动方式的撕带供给控制系统的设计。该系统采用永磁式直流伺服电机为驱动源驱动撕带轴的转动，向包装机机构供给撕带。运用脉冲宽度调制（PWM）技术设计的电机驱动电路；采用80C51单片机为核心，运用闭环控制技术，并应用了信号隔离转换器等传感元件，控制永磁式直流伺服电机的运行，从而控制撕带轴的转动速度，保证撕带能够按机器包装的适时需要平稳供给。

关键词：撕带 PWM 单片机 直流伺服电机

—I—

ABSTRACT ABSTRACT

This thesis introduces the development of the tear tape feeding control system with electric transmission on the cigarette packing machine. The permanent magnetic servo DC motor is used as the driving source of making the axis of the tear tape rotate to feed the packing mechanism with the tear tape.The Pulse Width Modulation(PWM) technology is used to design the driving circuitry in the control system.The 80C51 Single-chip Microprocessor is used as the core processor, the close loop control technology, signal isolate converter are applied to control the permanent magnetic servo DC motor to control the rotating speed of the axis of the tear tape. So the tear is ensured to be fed steadily according to the demands of the packing machine at any time.

Key words: Tear tape PWM Microprocessor Servo DC Motor

—II—

目录 目录

摘要 .................................................... I ABSTRACT ............................................... II 前言 ................................................... IV 1. 绪论 ................................................. 1 1.1 选题背景及研究意义 ................................. 1 1.2 研究步骤、方法 ..................................... 1 2 方案论证 .............................................. 2 2.1 系统原理........................................... 2 2.2 系统框图........................................... 2 3 硬件设计 .............................................. 3 3.1 撕带电机的选用 ..................................... 3 3.2 驱动方式........................................... 4 3.3 驱动电路的工作原理 ................................. 5 3.4 控制方式........................................... 6 4 驱动单元的设计 ........................................ 8 4.1 电压—脉宽转换器 ................................... 8 4.2 开关功率放大器 ..................................... 9 5 控制单元的设计 ....................................... 12 5.1 线性光电隔离电路 .................................. 12

[7]

5.2 模数（A/D）转换 ................. 错误！未定义书签。 5.3 数模（D/A）转换 ................... 错误！未定义书签。 6. 软件设计 ............................ 错误！未定义书签。 6.1 主程序 ........................... 错误！未定义书签。 6.2 控制算法及PI运算程序 ............. 错误！未定义书签。 6.3 数据采集程序 ...................................... 16 6.4 控制计算子程序 .................................... 18 结论 ................................................... 21 参考文献 ............................................... 22 致谢 ................................... 错误！未定义书签。 附录 ................................................... 24

—III—

前言 前言

烟草行业是我国国税收入的重要来源。全国有许多大中型卷烟厂所生产的产品经常处于供不应求的状态。如何保证生产设备的正常运转，使产品的包装质量和生产效率得到应有的保证，是卷烟厂始终面临的重要课题。其中撕带的供给系统又是香烟包装的重要的一部分。撕带由专门的生产厂家生产，成品缠绕在撕带轴上，作为香烟包装生产的原辅材料提供给卷烟厂。香烟生产过程中，撕带轮被固定在包装机上，由包装机上的同步传输供给机构拉出撕带并传输到包装环节。改造撕带供给的方式，取消笨重的机械式供给机构，从根本上消除机械噪音和机械传动误差产生的不良影响;采用电动机驱动撕带轴，撕带供给由被动供给变为主动供给，驱动撕带轴的电动机的转速由包装机的主驱动电动机的转速决定，以计算机为核心附加外围电子线路组成调速系统以调节和控制电动机的转速变化，使包装机在运行过程中撕带的供给量与实际需求同步。使撕带能够适时、平稳的供给，提高香烟的包装速度。

—IV—

1. 绪论

1.1 选题背景及研究意义

在卷烟厂制造香烟的自动化生产过程中，撕带包装是香烟包装过程中的重要的组成部分。撕带的供给速度要时刻随着整机运行速度的改变而改变，时刻与整机的运行同步。此环节的运行是否正常直接关系到整个包装流程是否能顺利的进行，关系到生产效率和产品的包装质量。香烟包装是香烟生产的重要环节，铝箔纸包装、商标纸包装、撕带与透明膜包装、条盒包装等过程。其中撕带包装的作用是为了使烟包美观、增加防伪标识以及给消费者查封烟包时带来方便。在传统的撕带供给系统中，主电机通过机械传动机构驱动机器上包括撕带传输供给机构的各个相关部分运转。撕带传输供给机构的运转速度与主电机的运转速度成正比，实现了包装与撕带供给的同步。但这都存在着难以避免的缺陷：机械传动装置体积大，结构复杂，运行噪音大, 随着时间的推移，由于机械零件的磨损，同步机械传动装置在运行中易产生误差积累，使撕带的供给与整机的运行在同步上产生偏差，撕带受力发生变化，从而影响产品的包装质量，有时还会出现撕带断开的现象。这种现象在机器启动、急停等情况下表现得尤为明显，严重影响了生产的正常进行。这对于时间就是效益的卷烟厂来说是无法接受的。鉴于上述原因，许多卷烟厂迫切要求改进撕带传输供给机构，以克服上述影响生产的不良因素，确保包装生产的正常进行。设计出一套运行稳定可靠、实用的撕带供给控制系统，已成为一项重要课题。

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