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1序言
大家都知道，在我國的自動(dòng)化技術(shù)水準(zhǔn)正持續(xù)提升，全自動(dòng)控制系統(tǒng)在諸多行業(yè)的運(yùn)用越來越愈來愈普遍。包裝工業(yè)生產(chǎn)日益突出，在大概經(jīng)歷了手工制作稱重，汽車?yán)^電器操縱，稱重儀表操縱后，PLC控制系統(tǒng)剛開始被廣泛運(yùn)用。
在我國的包裝領(lǐng)域由三大塊構(gòu)成。第一塊是以包裝原料采購和包裝工業(yè)設(shè)備主導(dǎo)的包裝基本工業(yè)生產(chǎn)，這一塊歸屬于資產(chǎn)密集式和技術(shù)性密集式工業(yè)生產(chǎn)，具備相對性較高的產(chǎn)業(yè)鏈增加值，也是有較高的領(lǐng)域進(jìn)到門檻和產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌龈偁幾璧K。第二塊是由紙、塑膠、金屬材料、夾層玻璃這四大包裝和印刷包裝構(gòu)成的塑料包裝制品加工制造業(yè)，這一大塊的公司大部分歸屬于勞動(dòng)密集公司，是一般競爭的生產(chǎn)加工領(lǐng)域，具備自然地理成本優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)到壁壘較低，生產(chǎn)制造增加值相對性較低，但如今的市場需求也十分猛烈。第三塊是由包裝代理商、科學(xué)研究、監(jiān)督機(jī)構(gòu)等包裝服務(wù)項(xiàng)目和包裝管理方法領(lǐng)域，這些歸屬于專業(yè)知識密集式領(lǐng)域，增加值高，進(jìn)入門檻低，這類公司已經(jīng)迅速發(fā)展趨勢，但整體發(fā)展趨勢水準(zhǔn)還并不是很高，全部產(chǎn)業(yè)鏈不足標(biāo)準(zhǔn)。這三大塊的發(fā)展趨勢就組成了在我國包裝領(lǐng)域的總體發(fā)展趨勢。
包裝設(shè)備的較大特性是姿勢繁雜，經(jīng)常，且有較多的實(shí)行元器件，在這類場所應(yīng)用別的控制系統(tǒng)如汽車?yán)^電器操縱邏輯性必定必須很多的小型繼電器，而這種小型繼電器再用PLC操縱的狀況下，就可以對其內(nèi)部的輔助汽車?yán)^電器開展程序編寫后替代。再從物理學(xué)視角來論述：前面一種必須實(shí)際的電氣元器件來組成，而PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)器在PLC程序編寫容積批準(zhǔn)的范疇內(nèi)，可以不花銷附加的花費(fèi)來完成繁雜的操縱邏輯性。
全自動(dòng)包裝機(jī)的類型多種多樣，按商品情況分，有液體、小塊、散粒體全自動(dòng)包裝機(jī)；按包裝領(lǐng)域分，有食品類、日化、紡織產(chǎn)品等全自動(dòng)包裝機(jī)；按包裝工位分，有單工序、多工序全自動(dòng)包裝機(jī)；按自動(dòng)化技術(shù)水平分，有全自動(dòng)、全全自動(dòng)包裝機(jī)等。
給袋式包裝機(jī)即包裝液體商品的包裝機(jī)械設(shè)備，例如飲料灌裝機(jī)、乳制品自動(dòng)灌裝機(jī)、濃稠液體食品包裝機(jī)、液體清潔用具及個(gè)護(hù)品全自動(dòng)包裝機(jī)這些都?xì)w屬于給袋式包裝機(jī)的范圍。
小塊全自動(dòng)包裝機(jī)就是包裝小塊商品的包裝機(jī)械設(shè)備，如今目前市面上的香皂，抹茶蛋糕，吐司面包等都應(yīng)用這類機(jī)器設(shè)備，一般一次成型，便捷，便捷。
散粒體全自動(dòng)包裝機(jī)又可以分成全自動(dòng)包裝機(jī)和粉料包裝機(jī)。全自動(dòng)包裝機(jī)因?yàn)樵牧鲜穷w粒物型，流通性好，易于控制，一般釆用作用力式送料，包裝高精度、實(shí)際效果優(yōu)良。
粉料包裝機(jī)又叫顆粒料定量包裝秤，是對于化肥、化工廠、食品類、制藥業(yè)等領(lǐng)域顆粒料包裝而研發(fā)，可徹底適用5-50Kg粉末狀原材料的全自動(dòng)計(jì)量檢定填充包裝；配套設(shè)施螺旋式提升機(jī)、帶式輸送機(jī)、wpe封包設(shè)備，人力水果套袋，全自動(dòng)夾袋、計(jì)量檢定、填充、進(jìn)袋、運(yùn)輸，人力輔助入封合工序，熱封包裝袋或縫紉外袋，進(jìn)行全自動(dòng)包裝全過程。因?yàn)轭w粒料的特點(diǎn)，對粉料包裝機(jī)的規(guī)定進(jìn)一步提高，顆粒料因?yàn)榱魍ㄐ圆?，非常容易結(jié)團(tuán)和阻塞管路，因而針對粉料包裝機(jī)的特性和包裝精密度也是有高些的規(guī)定。對于顆粒料包裝的特性，設(shè)計(jì)方案根據(jù)PLC的粉料包裝機(jī)控制系統(tǒng)，提升顆粒料包裝的精密度。
2系統(tǒng)構(gòu)造
全部包裝系統(tǒng)軟件由PLC（西門子PLCS7-200）,全自動(dòng)包裝機(jī)，數(shù)據(jù)重量傳感器（三菱F701）,軟啟動(dòng)器，交流伺服電機(jī)構(gòu)成，系統(tǒng)軟件硬件配置構(gòu)造如圖所示1所顯示。PLC接納數(shù)據(jù)重量傳感器F701的凈重合格數(shù)據(jù)信號，進(jìn)而操縱軟啟動(dòng)器。軟啟動(dòng)器根據(jù)更改輸出頻率操縱電機(jī)額定功率，進(jìn)而更改全自動(dòng)包裝機(jī)上輸料螺旋式桿的旋轉(zhuǎn)速率來操縱送料的速度。從所述全過程能夠看得出全部系統(tǒng)軟件是一個(gè)閉環(huán)控制控制系統(tǒng)。

圖1硬件配置控制流程表
依據(jù)秤重式全自動(dòng)定量分析粉料包裝機(jī)（對于粉末狀原材料的包裝）的操縱實(shí)際操作規(guī)定，控制系統(tǒng)采用西門子PLCS7-200系列產(chǎn)品PLC,此系列產(chǎn)品的PLC具備結(jié)構(gòu)緊湊，模塊化設(shè)計(jì)，擴(kuò)展性強(qiáng)，指令系統(tǒng)豐富多彩等特性。選定CPU的型號規(guī)格為CPU226AC/DC/REL,它出示24個(gè)數(shù)據(jù)量鍵入和16個(gè)數(shù)據(jù)量輸出，鍵入/輸岀通信接口均釆用了光耦合電路，對外部插口具備較強(qiáng)的適應(yīng)能力。而且兩個(gè)RS485通信/程序編寫口，具備PPI通信協(xié)議，MPI通信協(xié)議和隨意方法通信工作能力。能夠很便捷地與外部開展通訊。且其釆用的CPU能夠迅速地開展I/O解決和拓展，有利于安裝。PLC全自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)掃描儀每個(gè)I/O點(diǎn)的當(dāng)今情況，并依據(jù)程序流程所明確的邏輯順序更新輸出點(diǎn)的情況，根據(jù)軟啟動(dòng)器來操縱相對的電動(dòng)機(jī)的姿勢，進(jìn)而進(jìn)行生產(chǎn)流程的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
采用三菱數(shù)據(jù)重量傳感器F701是由于其具備高可操作性和優(yōu)良的數(shù)據(jù)信息校正作用，能夠精確地精確測量顆粒料凈重。除此之外應(yīng)用它的定量分析加料/排出來操縱作用能夠操縱料倉定量分析秤/裝包稱重秤。它的時(shí)鐘頻率操縱作用和豐富多彩的外界插口（SI/F.BCD輸出，RS-232C,RS-485,D/A轉(zhuǎn)化器等）能夠便捷地與PC或程序流程產(chǎn)生器等外圍設(shè)備聯(lián)接。其自查作用可檢査內(nèi)部電源電路，產(chǎn)生出現(xiàn)異常警報(bào)，監(jiān)控CPU姿勢，大大增加了可信性，除此外數(shù)字模擬濾波器作用也集成化在其內(nèi)部。
全自動(dòng)包裝機(jī)為粉料包裝機(jī)，粉料包裝機(jī)說白了是包裝顆粒料應(yīng)用的，它包含的構(gòu)件有出料倉，插座，送料門，倒料門，放料倉，卡帶組織，傳料螺旋式桿等，根據(jù)外界電機(jī)驅(qū)動(dòng)器螺旋式桿運(yùn)輸原材料。機(jī)械系統(tǒng)如圖2所顯示：

圖2粉料包裝機(jī)械框架圖（1-料斗2-插班3-送料電動(dòng)機(jī)4-水準(zhǔn)送料擠出機(jī)螺桿5-放料倉6-卡帶）
選定三菱變頻器具備最大水平的驅(qū)動(dòng)器特性，電動(dòng)機(jī)無論是不是有伺服電機(jī)都可以獲得高精密和高回應(yīng)的速率操縱，乃至V/F操縱和優(yōu)秀磁通量閉環(huán)控制也可采用。壽命長元器件和優(yōu)秀的使用壽命確診方法使變頻器長壽命達(dá)十年；除此外，還具備豐富多彩的互聯(lián)網(wǎng)作用，適用CC-Link通信，RS-485通訊，適用SSCNT3,適用各種各樣關(guān)鍵的互聯(lián)網(wǎng)；造成的噪音低，實(shí)際操作便捷。
針對送料電動(dòng)機(jī)的挑選，大家考慮到的主要是其輸出功率。包裝商品關(guān)鍵對于一小包，電機(jī)額定功率大家挑選較小，操縱在Llkw上下，再考慮到房間內(nèi)常溫下。塵土很大，單邊運(yùn)作，起動(dòng)經(jīng)常工作電壓為380v的三相交流電源等特性，大家挑選三菱電機(jī)。

圖3設(shè)計(jì)方案構(gòu)造規(guī)定圖
3控制系統(tǒng)
3.1設(shè)計(jì)方案規(guī)定
該系統(tǒng)軟件的關(guān)鍵操縱為開關(guān)量操縱，除開一個(gè)加料電動(dòng)機(jī)，別的的姿勢全是由汽缸進(jìn)行的，但全部系統(tǒng)軟件都由PLC操縱。
開機(jī)啟動(dòng)后，全自動(dòng)包裝機(jī)卡帶夾持包裝袋子，另外數(shù)據(jù)重量傳感器起動(dòng)，除去包裝袋子的皮重，隨后內(nèi)部汽缸打開送料門（在原材料充裕的狀況下），外界交流伺服電機(jī)在PLC操縱下為快檔驅(qū)動(dòng)器送料螺旋式桿送料，在重量傳感器未做到設(shè)置的快加凈重時(shí)，系統(tǒng)軟件不斷迅速投料；當(dāng)原材料凈重做到重量傳感器快加預(yù)設(shè)值時(shí)，感應(yīng)器給PLC一個(gè)快投料完畢數(shù)據(jù)信號，PLC操縱軟啟動(dòng)器輸出頻率更改交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速比以慢檔投料，當(dāng)原材料凈重做到重量傳感器慢加凈重時(shí)，感應(yīng)器再給PLC一個(gè)慢投料完畢數(shù)據(jù)信號，插座關(guān)掉而且操縱電動(dòng)機(jī)終止，稱重儀表得出秤重完畢數(shù)據(jù)信號后，卡帶松掉包裝袋子，全部全過程進(jìn)行。操縱規(guī)定如圖所示3所顯示。

3.2軟件開發(fā)
PLC終端軟件釆用plc梯形圖語言撰寫，手機(jī)軟件釆用MicroWinV3.2。S7-200系列產(chǎn)品的較大優(yōu)勢取決于其隨意口的同通訊方式，隨意口通訊是根據(jù)客戶系統(tǒng)控制S7-200cpu通訊口的實(shí)際操作模式，運(yùn)用隨意方式能夠完成客戶界定的通訊協(xié)議，聯(lián)接多種多樣智能產(chǎn)品。
充分考慮具體情況，在全自動(dòng)包裝機(jī)存料罐里設(shè)定下行程開關(guān)確保本次封袋的原材料充裕。如遇緊急制動(dòng)狀況，在解決完安全事故后，能夠根據(jù)手動(dòng)式快加或慢加來完成全過程的圓滿完成。以上是在具體情況下設(shè)計(jì)方案的相對性健全的額外解決作用，以確保本次包裝全過程執(zhí)行成功。圖16展現(xiàn)了軟件開發(fā)的流程表，表1列舉了I/O點(diǎn)的分配原則。
表1I/O點(diǎn)詳細(xì)地址分派表

本全自動(dòng)包裝機(jī)控制系統(tǒng)已在包裝加工廠長期性運(yùn)作，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提高了公司的生產(chǎn)率，為公司節(jié)省了成本費(fèi)。在運(yùn)作期內(nèi)系統(tǒng)軟件主要表現(xiàn)平穩(wěn)，包裝精確度精湛，商品銷售量進(jìn)一步提高，客戶滿意度也大幅度提升。

4總結(jié)
控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進(jìn)一步提高了生產(chǎn)率，減少了職工的勞動(dòng)效率和產(chǎn)品成本。當(dāng)代工業(yè)化生產(chǎn)中愈來愈高度重視自動(dòng)化技術(shù)水準(zhǔn)的提髙，本系統(tǒng)軟件充分運(yùn)用了PLC在操縱行業(yè)的優(yōu)勢，全部原材料傳輸加工工藝在一個(gè)詳細(xì)的控制系統(tǒng)下進(jìn)行，每個(gè)分加工工藝中間的融洽和設(shè)計(jì)方案嚴(yán)實(shí)，保證生產(chǎn)制造在安全性，高效率的標(biāo)準(zhǔn)下開展。

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