一种回收笔芯灌油系统设计(附件)
题目一种回收笔芯灌油系统设计据不完全统计，全国每年消耗的中性笔有50亿支以上，产生的废弃笔芯达数十万吨。资料显示，中性笔的笔芯材料是聚乙烯，在自然条件下，200年之内都很难降解。如果将笔芯进行焚烧处理，则会产生致癌的烟尘，污染大气。笔头的金属大部分都属于重金属，会对土壤造成严重的污染。笔芯里的残留物更是会对水资源造成污染，最后可能通过食物链威胁到人类的健康。通过研究PLC系统控制笔芯灌油设备，选择合适电机，经济适用的压力传感器、流量传感器、温度传感器和液位传感器等做系统设计，完善系统，为废旧笔芯灌注油墨，使废旧笔芯实现循环使用。关键词:中性笔芯，电机，PLC 关键词:中性笔芯，电机，PLC
目录
一、绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3本设计的研究目标 2
1.4设计方案的主要流程 2
二、基于笔芯的可行性分析 4
2.1笔芯加油机的工作原理 4
2.2油墨、尾油成分及作用 4
2.3笔管及笔头 5
三、笔芯灌油机的硬件设计 5
3.1笔芯分离机构 5
3.2笔芯加油机的容器 7
3.3加油装置的按压式吸油原理 8
3.4笔芯加油机的出油盖 9
3.5笔芯加油机的底座与夹紧装置 10
3.6笔芯夹紧装置的夹具 11
四、基于plc的笔芯灌油系统原理 12
4.1 plc与变频器的通讯应用 12
4.2 系统的压力、流量控制原理 14
4.3 系统的温度控制原理 17
4.4系统的液位控制原理 18
五、对plc的选型 20
5.1控制系统方案设计 20
5.2电动机、变频器的选择 22
5.3压力、流量控制模块的设计 24
5.4 温度控制模块的设计 26
5.5 系统的液位控制 27
六、基于笔芯灌油的plc控制系统 28
总结 33
致谢 34
参考文献 35
附录1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> 一、绪论
1.1课题研究背景及意义
本课题分两部分，由我负责笔芯灌油系统设计这部分。
中性笔是目前最受欢迎的一种书写工具，已得到社会广大人士的喜爱，尽管其拥有各种使用优点，但是庞大的使用基数决定了它会产生不低的废弃笔芯,而且废弃笔芯没有很好的回收方式，这种潜在危害会给环境带来严重的干扰。
作为中国学生每天都会使用的书写工具，笔芯的不可降解性对环境的污染不容小觑。笔芯材料采用的是聚乙烯，这种热塑性材料化学性质稳定，无色透明。在自然条件下，几百年都很难分解。对废弃笔芯环境的污染研究发现,笔头使用的材料包括铁、铬、镍、铅、铜、钨等重金属[1]，难降解，直接或间接地威胁着人类的生存环境，不利于社会环境人文的保护。
针对中性笔芯随意丢弃，使用量的增加造成的极大浪费，这种浪费对环境的巨大污染，现在设计一种可回收笔芯并重新灌注油墨的系统装置来减轻这种环境负担同时实现笔芯的二次循环使用。
1.2国内外研究现状
据统计，全国每年消耗的中性笔[2]是一个庞大的数字，产生的废弃笔芯多达数十万吨。在做笔芯回收论文的第一周，我就已经轻松收集了上千根笔芯，可见笔芯在日常中惊人的消耗率。现在很多初中和高中生出于好玩的目的，或者为了展示学校作业量大，会将笔芯收集起来，做成艺术样品等，这在无心之中对环境做出了不错的保护措施。
目前日本对这些回收材料的管理比较完善，回收料的水平也比较高，我查找了一下日本环境省、中央化学株式会社的一些资料，目前对于文具行业的回收基本没有规定，但是对于文具产品使用回收材料，是有规定的，大部分新款的笔，都开始加入回收材料的使用。日本的文具产品官网上都能看到使用回收材料的百分比。
很多日本企业都对环保材料有相当程度的重视，只有这样，整个回收链条才能运作得起来。但很可惜，这些回收材料大多数来自于PET厂(例如矿泉水瓶等），日本的回收也是依赖法制的约束鼓励，日本在1995年便制定了相关法律，2000年4月起该法律全面实施。
说到底，企业都是趋利的，自发去做这种事的，真的很少，欧洲也是循环再造的领头羊，但是也是有法律规定相关产品的回收材料使用程度，才能带动起这个产业链。我认为单靠群众力量，自发地去处理做这些事情太难了，我支持这种行为，但是目前国内是无法处理的，除了不让它流入堆填区以外还没有找到有效办法。要回收，只有两种条件下面才有可能——有利润、政策强制命令。
之前有造笔公司展开了废旧笔芯置换新笔芯的公益活动，晨光以前举办过一个名叫“芯连心，晨光行”的校园活动，可以用五支用光的晨光笔芯换一支新的，目前该活动已经结束。
因为废旧笔芯时要经过摘笔头、粉碎、洗涤、炼化等一系列工艺处理[3]，处理费用不低，而制造一只新笔芯不过8角钱，所以因为成本、回收麻烦等问题，造笔公司很难将废旧的笔芯用来制作新的笔芯。同样废旧笔芯的回收价格很低，平均每斤三块钱左右，这么低的价格没法调动人们的积极性，没利润勾不起大家回收的热情。当前废笔芯不管是用来焚烧发电，还是制作其他的工艺样品，都没有形成有效的产业链。
1.3本设计的研究目标
笔芯灌油系统设计主要是对回收的废旧笔芯重新加油。通过传感器采集压力值、环境温度以及流量，将模拟量通过A/D模块转换成数字量，并送入PLC中，通过PLC进行数据处理，通过对压力和流量的测量来调节滴油泵，将油墨送入笔管，控制温度保持在一个合适的范围之内。灌油装置还设有液位传感器，当油量过低时会启动报警装置。从而达到给笔芯加油的目的。
研究的主要内容：
1.加油流量的精确测量和控制。
2.管路压力的动态测量和控制。
3.油罐液面测量和控制。
4.油路的温度测量和控制
5.根据加油速度和管路压力,电动机油门自动控制。
1.4设计方案的主要流程
论文的设计流程如下图11所示
图11笔芯灌油设计流程
二、基于笔芯的可行性分析
目录
一、绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3本设计的研究目标 2
1.4设计方案的主要流程 2
二、基于笔芯的可行性分析 4
2.1笔芯加油机的工作原理 4
2.2油墨、尾油成分及作用 4
2.3笔管及笔头 5
三、笔芯灌油机的硬件设计 5
3.1笔芯分离机构 5
3.2笔芯加油机的容器 7
3.3加油装置的按压式吸油原理 8
3.4笔芯加油机的出油盖 9
3.5笔芯加油机的底座与夹紧装置 10
3.6笔芯夹紧装置的夹具 11
四、基于plc的笔芯灌油系统原理 12
4.1 plc与变频器的通讯应用 12
4.2 系统的压力、流量控制原理 14
4.3 系统的温度控制原理 17
4.4系统的液位控制原理 18
五、对plc的选型 20
5.1控制系统方案设计 20
5.2电动机、变频器的选择 22
5.3压力、流量控制模块的设计 24
5.4 温度控制模块的设计 26
5.5 系统的液位控制 27
六、基于笔芯灌油的plc控制系统 28
总结 33
致谢 34
参考文献 35
附录1
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> 一、绪论
1.1课题研究背景及意义
本课题分两部分，由我负责笔芯灌油系统设计这部分。
中性笔是目前最受欢迎的一种书写工具，已得到社会广大人士的喜爱，尽管其拥有各种使用优点，但是庞大的使用基数决定了它会产生不低的废弃笔芯,而且废弃笔芯没有很好的回收方式，这种潜在危害会给环境带来严重的干扰。
作为中国学生每天都会使用的书写工具，笔芯的不可降解性对环境的污染不容小觑。笔芯材料采用的是聚乙烯，这种热塑性材料化学性质稳定，无色透明。在自然条件下，几百年都很难分解。对废弃笔芯环境的污染研究发现,笔头使用的材料包括铁、铬、镍、铅、铜、钨等重金属[1]，难降解，直接或间接地威胁着人类的生存环境，不利于社会环境人文的保护。
针对中性笔芯随意丢弃，使用量的增加造成的极大浪费，这种浪费对环境的巨大污染，现在设计一种可回收笔芯并重新灌注油墨的系统装置来减轻这种环境负担同时实现笔芯的二次循环使用。
1.2国内外研究现状
据统计，全国每年消耗的中性笔[2]是一个庞大的数字，产生的废弃笔芯多达数十万吨。在做笔芯回收论文的第一周，我就已经轻松收集了上千根笔芯，可见笔芯在日常中惊人的消耗率。现在很多初中和高中生出于好玩的目的，或者为了展示学校作业量大，会将笔芯收集起来，做成艺术样品等，这在无心之中对环境做出了不错的保护措施。
目前日本对这些回收材料的管理比较完善，回收料的水平也比较高，我查找了一下日本环境省、中央化学株式会社的一些资料，目前对于文具行业的回收基本没有规定，但是对于文具产品使用回收材料，是有规定的，大部分新款的笔，都开始加入回收材料的使用。日本的文具产品官网上都能看到使用回收材料的百分比。
很多日本企业都对环保材料有相当程度的重视，只有这样，整个回收链条才能运作得起来。但很可惜，这些回收材料大多数来自于PET厂(例如矿泉水瓶等），日本的回收也是依赖法制的约束鼓励，日本在1995年便制定了相关法律，2000年4月起该法律全面实施。
说到底，企业都是趋利的，自发去做这种事的，真的很少，欧洲也是循环再造的领头羊，但是也是有法律规定相关产品的回收材料使用程度，才能带动起这个产业链。我认为单靠群众力量，自发地去处理做这些事情太难了，我支持这种行为，但是目前国内是无法处理的，除了不让它流入堆填区以外还没有找到有效办法。要回收，只有两种条件下面才有可能——有利润、政策强制命令。
之前有造笔公司展开了废旧笔芯置换新笔芯的公益活动，晨光以前举办过一个名叫“芯连心，晨光行”的校园活动，可以用五支用光的晨光笔芯换一支新的，目前该活动已经结束。
因为废旧笔芯时要经过摘笔头、粉碎、洗涤、炼化等一系列工艺处理[3]，处理费用不低，而制造一只新笔芯不过8角钱，所以因为成本、回收麻烦等问题，造笔公司很难将废旧的笔芯用来制作新的笔芯。同样废旧笔芯的回收价格很低，平均每斤三块钱左右，这么低的价格没法调动人们的积极性，没利润勾不起大家回收的热情。当前废笔芯不管是用来焚烧发电，还是制作其他的工艺样品，都没有形成有效的产业链。
1.3本设计的研究目标
笔芯灌油系统设计主要是对回收的废旧笔芯重新加油。通过传感器采集压力值、环境温度以及流量，将模拟量通过A/D模块转换成数字量，并送入PLC中，通过PLC进行数据处理，通过对压力和流量的测量来调节滴油泵，将油墨送入笔管，控制温度保持在一个合适的范围之内。灌油装置还设有液位传感器，当油量过低时会启动报警装置。从而达到给笔芯加油的目的。
研究的主要内容：
1.加油流量的精确测量和控制。
2.管路压力的动态测量和控制。
3.油罐液面测量和控制。
4.油路的温度测量和控制
5.根据加油速度和管路压力,电动机油门自动控制。
1.4设计方案的主要流程
论文的设计流程如下图11所示
图11笔芯灌油设计流程
二、基于笔芯的可行性分析
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