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聚丙烯具有耐溫、耐油、抗沖擊等特性，有良好的加工性能，以往緊丙嬌包裝主要分為人工稱最、手封口、人工堆放等。當閃蒸簽中的物料經(jīng)閃蒸結(jié)束，乙烯氣檢驗合格后，打開釜底的氣動球閥和手動球閥，包裝工手拿包裝袋，撐開袋口.袋讖掬在磅秤上（事先定為50kg）讓聚丙嫦物料靠敢力的作用自由落料進入包裝袋。包裝工在換料的同時用眼兩盯看磅秤.當穂祥的秤鴕稍稽如起,即迅速換上另一只包裝袋進入下一袋的包裝稱所完畢手封口，由工人搬到倉庫堆放好。這祥計域誤差大，效率低。若包裝工的動作過于迅速.包裝袋中的物料極冇W能低于實際值，給用戶造成損失，引起糾紛。若動作過慢物料超岀定量值.無疑會給廠方造成一定經(jīng)濟損失。由于聚丙嫦自身極易產(chǎn)生伸電，加上所需包裝的是粉狀物料，包裝現(xiàn)場粉塵較大，對工人的健康是有害的整個包裝過程全靠手工來完成，勞動強度很大。所以聚丙烯包裝生產(chǎn)中采用PLC控制系統(tǒng)可以節(jié)省說料，提有包裝速度，進而提高生產(chǎn)效率，同時還降低工人的勞動強度。
1聚丙烯包裝生產(chǎn)線的工藝概述
聚丙烯包裝生產(chǎn)線具體分為稱收、封口、推倒傳輸、檢臉、碼垛等部分.相比而言稱量和碼垛是最重要、最復(fù)雜的兩個部分。圖1是包裝線的工藝流程圖。

系統(tǒng)的運行方式共分為手動、單步、周期及自動4種操作方式。
1）手動，各工步都可單獨點動，按鈕釋放即停止運行；
2）單步，單步按下啟動按鈕，運行一個工步，到位即停。再按啟動.則進入下一工步運行；
3）周期，周期從初始位置開始，按啟動按鈕.程序自動完成一個周期的動作后返回到第一步開始位置停止；
4）自動，按啟動按鈕，程序完成一個周期的動作后又接著從第一步開始運行，自動循環(huán)。在自動方式下，中途若按下復(fù)位按鈕，則系統(tǒng)要繼續(xù)運行到第一步開始位置才停止;若按下停止按鈕，則運行立即停止，此時若再按啟動，系統(tǒng)即從該位置運行到第一步開始處停止。
根據(jù)聚丙烯包裝系統(tǒng)的實際運行情況，本系統(tǒng)釆吊自動運行和手動運行兩種方式。與運行方式的設(shè)計相對應(yīng)，還必須考慮停止運行方式的設(shè)計。可編程控制器的停運方式有正常停運、暫時停運和緊急停運3種。根據(jù)控制系統(tǒng)要求，由于包裝系統(tǒng)運行期間采用循環(huán)工作方式，只有在工作結(jié)束或接收到操作人員的停止運行指令或設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況時才停止，因此本系統(tǒng)釆用硬件切斷電源，使系統(tǒng)立即停車。
2控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計
控制系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。

2.1電子稱量部分的組成
電子秤主要由秤體和電子稱量控制系統(tǒng)兩個部分組成。其秤體部分又是由貯料倉、給料裝量、稱量斗、夾袋器等組成。電子秤量控制系統(tǒng)則是由稱量傳感器、稱重控制儀表和控制執(zhí)行元件組成，如圖3所示，其中稱重傳感器是很重要的組成部件。

包裝秤給料裝置以大小兩種流量向稱量斗供給物料。稱重傳感器將重量信號轉(zhuǎn)換為電信號，并傳送給稱重控制儀表。稱重控制儀表測量重量值并對整個稱量過程進行程序控制，構(gòu)成一個自動稱量控制系統(tǒng)。
根據(jù)該過程的流程要求設(shè)計，系統(tǒng)中開關(guān)量輸入信號有啟動按鍵、停機鍵、斗門狀態(tài)、夾袋夾緊等檢測信號。開關(guān)量輸出有粗細進料電磁閥、放料電磁閥、夾袋器等控制信號和一些顯示、報警輸出信號。數(shù)字量通道接收傳感器重量輸入信號，其中稱重斗門關(guān)閉和夾袋夾緊檢測用接近開關(guān)，緩沖料門、稱重斗門和夾袋由電磁閥帶動氣缸來控制。稱重過程圖如圖4所示。

理想狀態(tài)下，大給料、小給料共同完成額定重量值的95%給料量，且在很短時間內(nèi)完成。接著大給料停止,小給料再完成額定重量值的5%~10%給料量，且占用較長時間。說明大給料用以提高包裝速度，小給料的緩慢給料可以保證稱量準確度。實際生產(chǎn)中這兩段的重量與時間參數(shù)要根據(jù)具體情況不斷調(diào)整才能達到最佳狀態(tài)。檢測裝置如圖5所示。

2.2封口機
在得到下料完畢后，封口機得到一個信號，封口機就加熱封口針，接著就開始工作封口。封口延時以便能完全封好。
2.3推倒裝置
在封口完畢后，感應(yīng)器發(fā)出信號給推倒裝置，推倒裝置推倒包裝袋使袋子平放傳輸帶上，以便傳輸帶把袋子運走。
2.4重置檢測器
該檢測由光電開關(guān)I、n控制，當料袋進入該裝置時，光電開關(guān)I被料袋遮擋；當料袋被完全載于稱體上時，光電開關(guān)H被遮擋，系統(tǒng)通過壓力傳感器開始釆集數(shù)據(jù)直至復(fù)檢結(jié)束;若重量合格（測量精度50kg動態(tài)），料袋進入下道工序；重量超差的料袋，系統(tǒng)發(fā)出報警信號，該料袋進入揀選機時，揀選機將其剔除。
圖6是用來檢測出包裝生產(chǎn)線上是否有次品并將其剔除。光電開關(guān)I的信號作為移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入信號，當檢測到一個次品時，光電開關(guān)I變?yōu)镺N,其余時間為OFF。光電開關(guān)II的信號作為移位脈沖輸入信號，每檢測到一個產(chǎn)品就產(chǎn)生一個脈沖,產(chǎn)品之間的間隔是固定的。光電開關(guān)U檢測到一個次品，移位寄存器就開始跟蹤，直到它到達傳送帶上的一個預(yù)定位置時，電磁閥動作，控制汽缸將次品推出。而正品則繼續(xù)隨傳送帶前行。次品排出時光電開關(guān)皿檢測出，該信號作為移位脈沖和電磁閥的復(fù)位信號。

2.5金屬檢測器
料袋通過金屬檢測器時，若料袋中不含金屬顆粒和金屬顆粒較小時，該檢測器不發(fā)出任何信號，料袋被送到下一道工序；當料袋含有金屬顆粒大于或等于2mm時，該金屬器通過電控系統(tǒng)發(fā)出信號，該料袋在揀選機上被剔除。
2.6褐垛機
碼垛機的水平皮帶機將包裝機輸送來的合格料袋通過緩沖。由壓袋機加以根壓.使袋形平整，再由轉(zhuǎn)袋裝置使物料回轉(zhuǎn)90。或180。（目的是使包裝縫紉口全部在內(nèi)側(cè)，排層后整齊）。然后由排層輸送機使料袋每層橫3豎2打?qū)?。排滿8層后，由托盤托出垛，并由儲存輻道輸送機暫存，最后山叉車運出碼垛XI。
3軟件的設(shè)計
控制系統(tǒng)流程圖包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)可分為電子稱重部分、包裝機組控制部分和碼垛機組控制部分，之間通過聯(lián)鎖來進行整個系統(tǒng)的控制。稱重系統(tǒng)流程圖如圖7所示，包裝控制系統(tǒng)流程圖如圖8所示，碼垛控制系統(tǒng)流程圖如圖9所示。

4結(jié)束語
該碼垛機PLC自動控制系統(tǒng)集中了PLC、傳感器、電機驅(qū)動、氣動等先進技術(shù)，設(shè)備復(fù)雜，然而操作簡單，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，碼垛速度快，垛型整齊、美觀，生產(chǎn)能力不低于1200袋/h。
在延安化工廠成品車間應(yīng)用，各項指標達到了技術(shù)要求，大量減少了成品的占地面積，極大提高了生產(chǎn)效率，深受用戶的好評。

作者：王平，黃玉志

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