基于PLC口罩生产控制系统设计开题报告
学院本科毕业论文（设计）开题报告 学院：学院 专业：工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 毕业论文（设计）题目：口罩生产控制设计 课题研究现状：
2020 年春节来临之际，新型冠状病毒（2019-nCoV）疫情突如其来并肆虐全国。随着新型冠状病毒感染的肺炎疫情蔓延，口罩需求量激增。2019 年末，新型冠状病毒感染的肺炎病例首先自武汉开始出现并逐步蔓延至全国各地，给人民群众的健康安全带来巨大威胁。疫情发生后，民众对医用口罩需求激增，各地口罩迅速断货。随着疫情的发展，一线临床口罩出现短缺，生产企业加班加点赶制口罩，企业跨界转产口罩共抗疫情。数据显示：2019 年国内口罩产量超过 50 亿只，产值达到 102.35 亿元。其中，可用于病毒防护的医用口罩占比高达 54%，但是短期内口罩供给不足有三大原因：一是前期储备不足；二是春节假期开工不足；三是民众对不同环境口罩选择认知不足。目前，冠状肺炎疫情在全球蔓延，国内疫情得到有效控制，相对稳定。新型冠肺炎疫情高峰期到来的时候，很多地方口罩供求紧张，甚至出现“一罩难求”的情况。近年来，我国口罩产业产值保持稳定趋势发展，产值增长率维持在 10%以上。具体来看：2019 年中国大陆地区口罩产业产值已破百亿元。2020 年受冠状肺炎疫情影响，医用口罩产值增长率将显著提升，增长率可达 28%，将拉动整个口罩产业产值增长，2020 全年我国口罩产值突破 130 亿元。随着人们生活水平的不断提高和健康意识的增强,口罩需求将持续增长。据中商产业研究院预测，到 2025 年，中国大陆地区口罩产业产值将突破 260 亿元。据中商产业研究整理数据显示：目前医用口罩许可证共有 559 张，分布在全国 26 个省市 353 家企业。按企业数量分布来看，医用口罩企业主要集中河南、江西、江苏、湖北、广东等省。因此，口罩生产企业急需一种高效，安全，控制简单的口罩生产控制系统，加速生产满足市场需求。
可编程程序控制器是近二十几年发展起来的一种新型工业控制器，由于它把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小、重量轻、耗电省等特点，所以它在工业生产过程控制中的应用越来越广泛。另一方面，随着计算机技术、自动控制技术的发展及现代工业生产过程的需求，越来越多的计算机监控系统正在广泛应用与各种工业生产过程。其特点是集控制和管理于一身,形成顺序生产过程的集成控制系统。针对这一特点，结合其功能以 PC 机作为上位机，以 PLC 作为基本控制单元的集控制和管理于一身的口罩生产控制系统在现代化生产及
管理中越来越显示出高效性和优越性,能够加速口罩生产，解决市场需求不足的问题，因此研究基于 PLC 的口罩生产控制设计具有非常现实的意义。
课题研究目的：
1.结合现有的口罩生产控制系统的具体情况开发出来一个能够为生产者解决口罩生产效率低，控制流程繁琐，生产控制系统不完整等问题，能够为消费者解决口罩质量差，口罩标准不准确，口罩不符合生产卫生标准等问题的口罩生产控制系统。
2.通过本课题熟练掌握 PLC 相关控制技术，熟悉掌握编程开发工具的使用。
3.提升技术和理论水平，提高综合应用能力。
课题研究内容：
1.研究的主要内容 1、需求分析：本口罩生产控制系统为了适应口罩市场的需求，让生产者和消费者能够对本系统生产的口罩卫生安全放心；消费者可以详细了解本系统的全部生产流程，对所有步骤层层把控；提供简洁易操作的友好控制界面，方便生产者进行控制操作；能够以优质便捷的售后维护更新服务，吸引尽量多口罩企业品牌来使用本系统，带来可观的经济效益；系统能够跟踪和监督整个口罩生产的过程，包括从原料，用料标准到生产卫生标准，剪裁尺寸标准等一条龙监控生产，为口罩生产提供一个安全可靠规范标准的生产控制系统。
2、通过对当今口罩生产控制方式的分析比较，确定了控制系统的总体方案，可采用微机与可编程序控制器两级控制方式，实现了系统控制自动化，提高了系统控制的灵活性和智能化程度。分析 PC 与 PLC 通信技术，设计计算机监控程序，实现数据管理与控制。
3、系统设计(1)PLC 选型 基于学校的实验条件(2)PLC 口罩生产控制系统基本要求 “快速、准确、连续、自动、安全”(3)以 PLC 为基础的口罩生产控制系统设计 ① 主电路设计 模块需要：电动机、接触器、继电器、保护器等 ② PLC 的结构，如图 1：
图 1PLC 的结构
③ PLC 的软件设计 PLC 执行程序采取周期性循环扫描的方式，流程图如图 2：
图 2 口罩生产控制系统流程图 3.预期成果与特色（1）易操作性 控制设计简洁明了，美观大方，易于操作，便于管理者对口罩生产流程进行有效完整的监控，也有利于口罩生产的卫生安全标准。
（2）可靠性 控制设计采用了模块化的设计思想，结构比较简单，复杂度相对来说比较低，内含的缺陷数也比较少，其在一定程度上还能够表现出较为理想的安全性效果，降低系统运行中出现事故的概率,因此使其可靠性得到保障。
（3）高效性 基于 PLC 的口罩生产控制系统能够较好提升其生产效率，相对于传统的控制模式来说,该控制系统的应用能够更为及时高效进行具体控制目标和任务的处理，如此也就能够有效提升其
整体运行效率水平，保障生产流程的高效性。
课题研究计划：
1.2020.12.08：毕业设计（论文）开题指导。
2.2020.12.09-2020.12.27：搜集相关论文资料，完成开题报告。
3.2020.12.28-2020.12.31：开题报告审查。
4.2021.01.01-2021.02.14：软件编程、综合调试。
5.2021.02.01-2021.02.29：搜集论文资料，进行毕业设计，完成论文初稿。
6.2021.03.01-2021.03.31：完善毕业设计，完成论文二稿。
7.2021.04.01-2021.04.19：论文修改并定稿。
主要参考文献：
[1]牛玉琳,李嘉豪.基于 PLC 的玻璃生产流水线控制系统设计[J].湖北农机化,2019.[2]赵永洁.PLC 与变频器控制[M].西南交通大学出版社, 2019 [3]潘蕾,薛锐,黄石红,沈剑贤.可编程序控制器技术与系统[M].东南大学出版社, 2017 [4]吴振芳,曾木连.PLC 项目实训及应用技术[M].南京大学出版社, 2017 [5]刘星平,赖指南,唐勇奇,王明东.PLC 原理及应用[M].人民邮电出版社, 2017 [6]蔡华锋,陈俊.可编程控制器技术及应用[M].人民邮电出版社, 2016 [7]日常防护型口罩技术规范.第七号中国国家标准公告，2016 [8]王燕平,王艳芳.自动控制原理[M].人民邮电出版社, 2015 [9]呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器.中国标准出版社 2006 [10]医用防护口罩技术要求.国家食品药品监督管理局，2003 指导教师意见：
签字：
年 月 日
备注：
注意事项：
1.开题报告前三项由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，外语专业的开题报告必须用相应的语种写作。
2.开题报告须经指导教师签署意见才能生效。
3.本表作为毕业设计（论文）的附件材料，装入学生毕业设计（论文）袋。
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