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1引言
石化、糧食、醫(yī)藥等行業(yè)的散裝物料的包裝碼垛離不開(kāi)自動(dòng)化包裝機(jī)械。以往,我國(guó)該類自動(dòng)化成套設(shè)備一直依賴進(jìn)口。國(guó)內(nèi)新一代包裝碼垛生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)制造將打破國(guó)外產(chǎn)品在我國(guó)自動(dòng)包裝行業(yè)的壟斷地位,提升我國(guó)相關(guān)企業(yè)的裝備水平和產(chǎn)品的包裝質(zhì)量及檔次,并實(shí)現(xiàn)用具有自主產(chǎn)權(quán)的高技術(shù)產(chǎn)品裝備我國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線是集機(jī)、電、氣于一體的高技術(shù)產(chǎn)品,它主要應(yīng)用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)中的粉、粒、塊狀物料(如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等)的全自動(dòng)包裝,即對(duì)包裝過(guò)程中的稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、批號(hào)打印、檢測(cè)、轉(zhuǎn)位編組、碼垛、托盤(pán)和垛盤(pán)的輸送等作業(yè)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。以PLC為基礎(chǔ)的全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線,控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)、適應(yīng)性強(qiáng),自動(dòng)化程度高,節(jié)約人力,可極大提高生產(chǎn)效率。
2全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線工藝流程
全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線的機(jī)械系統(tǒng)主要包括全自動(dòng)稱重單元、包裝單元、輸送檢測(cè)單元、碼垛單元。其主要工藝流程如下:物料自儲(chǔ)料斗進(jìn)入包裝秤的給料裝置,通過(guò)粗、細(xì)給料,實(shí)現(xiàn)粗、細(xì)兩級(jí)加料。當(dāng)秤斗中的物料重量達(dá)到最終設(shè)定值時(shí),稱重終端發(fā)出停止加料信號(hào),待空中的飛料全部落入秤斗后此次稱重循環(huán)結(jié)束,此時(shí)電子包裝秤等待裝袋機(jī)的投料信號(hào)。當(dāng)自動(dòng)裝袋機(jī)完成上袋后,發(fā)出訊號(hào),使稱重箱打開(kāi)卸料翻門(mén),向包裝袋內(nèi)投料,卸料后稱重箱關(guān)閉翻門(mén),裝袋機(jī)張開(kāi)夾袋器,包裝袋通過(guò)夾口整形機(jī)和立袋輸送機(jī)進(jìn)入自動(dòng)折邊機(jī),包裝袋經(jīng)折邊后,進(jìn)入縫口機(jī),當(dāng)設(shè)在縫口機(jī)旁邊的光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到包裝袋后,縫紉機(jī)開(kāi)始工作,縫合包裝袋,當(dāng)包裝袋離開(kāi)縫紉機(jī)后,縫紉機(jī)停止,并自動(dòng)切斷縫合線。包裝袋經(jīng)過(guò)倒袋整形機(jī)進(jìn)入金屬檢測(cè)機(jī)及重量復(fù)檢機(jī),如果檢測(cè)不合格,在包裝袋通過(guò)自動(dòng)撿選機(jī)時(shí)將被剔除,而合格的包裝袋則順利通過(guò)自動(dòng)撿選機(jī),再經(jīng)噴墨打印機(jī)、過(guò)渡輸送機(jī)、緩?fù)C(jī)等設(shè)備,將包裝袋輸送到碼垛單元,由轉(zhuǎn)位機(jī)根據(jù)碼垛工藝要求將料袋依次按.2袋直-3袋橫"和.3袋橫-2袋直"循環(huán)做轉(zhuǎn)位處理。這樣包裝袋便以2袋直或3袋橫的形式進(jìn)入編組機(jī),最后由碼垛機(jī)將包裝袋堆碼到托盤(pán)上,一般以碼8層為一垛。碼垛完成后,垛盤(pán)輸送機(jī)將其輸送出碼垛區(qū),停放在叉車(chē)區(qū)域垛盤(pán)輸送機(jī)上。碼垛機(jī)所使用的托盤(pán)由托盤(pán)倉(cāng)和托盤(pán)輸送機(jī)根據(jù)程序自動(dòng)提供。
3控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
C200H型PLC為模塊式結(jié)構(gòu),可以根據(jù)控制系統(tǒng)的需要靈活地組合成最佳的配置。
3.1硬件配置
硬件配置包括中央處理單元C200H-CPU01-E、I/0擴(kuò)展單元、電源模塊、檢測(cè)元件(光電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、真空開(kāi)關(guān)等)、人機(jī)操作界面(觸摸屏、按鈕、指示燈等)、控制元件(交流接觸器、變頻器、電磁閥等)以及執(zhí)行元件(電機(jī)和氣缸等))
3.2分配輸入/輸出點(diǎn)
一般輸入點(diǎn)與輸入信號(hào)。輸出點(diǎn)與輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。分配好后,按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào),分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào),即進(jìn)行編號(hào)。C200H型P1C的輸入/輸出通道號(hào)采用自由配置。固定通道方式。輸入輸出繼電器可自由選擇,與輸入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即為輸入繼電器,與輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即為輸出繼電器。全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)主機(jī)單元A0.0如圖1所示,帶四個(gè)26點(diǎn)DC輸入模塊C200H-1D212;擴(kuò)展單元A0.2帶一個(gè)8點(diǎn)輸入模塊C200H-1D222和三個(gè)26點(diǎn)DC輸入模塊C200H-1D222,并帶有一個(gè)26點(diǎn)繼電器輸出模塊C200H-0C225。一個(gè)8點(diǎn)獨(dú)立接點(diǎn)繼電器輸出模塊C200H-0C224和兩個(gè)8點(diǎn)繼電器輸出模塊C200H-0C222;擴(kuò)展單元A0.2帶兩個(gè)8點(diǎn)獨(dú)立接點(diǎn)繼電器輸出模塊C200H-0C224和六個(gè)16點(diǎn)繼電器輸出模塊C200H-0C225)輸入模塊通道號(hào)為002CH~005CH,010CH~013CH;輸出模塊通道號(hào)為024CH~027CH,020CH~027CH)
4控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化編程方法)采用結(jié)構(gòu)化編程,可以優(yōu)化程序結(jié)構(gòu),減少指令存儲(chǔ)空間,縮短程序執(zhí)行時(shí)間)結(jié)構(gòu)化編程使程序結(jié)構(gòu)層次清晰,部分程序通用化。標(biāo)準(zhǔn)化,程序修改簡(jiǎn)單,調(diào)試方便)程序流程如圖2所示)對(duì)那些需要經(jīng)常執(zhí)行的程序段,設(shè)計(jì)成子程序的形式并為每個(gè)子程序賦以不同的編號(hào),在程序執(zhí)行的過(guò)程中,可隨時(shí)調(diào)用某個(gè)編號(hào)的子程序)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)以下子程序:稱重包裝子程序。供袋取袋子程序。封口輸送子程序。檢測(cè)子程序。轉(zhuǎn)位編組子程序。推袋壓袋子程序。分層碼垛子程序。升降子程序。托盤(pán)輸送子程序等)
5結(jié)論
全自動(dòng)包裝碼垛生產(chǎn)線包括機(jī)械。電控。氣動(dòng)。真空等系統(tǒng),雖然設(shè)備復(fù)雜,但操作卻很簡(jiǎn)單)設(shè)有多個(gè)操作盤(pán)及觸摸屏,可進(jìn)行自動(dòng)/手動(dòng)操作切換,在手動(dòng)操作時(shí)可對(duì)單一部機(jī)或動(dòng)作進(jìn)行控制)操作盤(pán)面上均有多個(gè)狀態(tài)顯示窗口和故障顯示窗口,以便于操作人員了解設(shè)備所處的狀態(tài))
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