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1、枕式包裝機(jī)是食品、醫(yī)藥等包裝行業(yè)中應(yīng) |「|訂||77| 用比較廣泛的一種 包裝機(jī)械，日常生活中 使用到大量的日常用品和食品的包裝大多是枕式包裝機(jī)封裝而成。 隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 和人民生活水平的提高， 給包裝機(jī)行業(yè)帶來了良好的發(fā)展機(jī)遇， 應(yīng)用范圍也越來越寬廣， 同 時對包裝機(jī)的品質(zhì)和生產(chǎn)效率也提出了更高的要求。 傳統(tǒng)的枕式包裝機(jī)主要采用差速齒輪箱的結(jié)構(gòu)， 優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定；缺點(diǎn)是噪聲較大，機(jī)械容 易損壞，封裝精度的調(diào)整很麻煩。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展， PLC 技術(shù)日益成熟，應(yīng)用也更加廣泛。包裝機(jī)主機(jī)系統(tǒng)采用 PLC作為控制系統(tǒng)核心，可以使得 包裝速度高，

2、定位準(zhǔn)確，系統(tǒng)更加可靠、穩(wěn)定，符合、滿足現(xiàn)在包裝的發(fā)展要求。 圖1包裝機(jī)前視圖 系統(tǒng)組成 枕式包裝機(jī)主要完成成型、定位、包裝和封口等功能。主要包括以下幾個系統(tǒng)部分: 1. 封切系統(tǒng) 枕式包裝機(jī)的封切系統(tǒng)由橫封刀（上、下）和縱封刀（左、右）組成，其作用就是對包裝物 進(jìn)行橫向和縱向的封裝。 2. 加熱系統(tǒng) 系統(tǒng)需要對橫封刀和縱封刀進(jìn)行加熱， 并進(jìn)行溫度控制， 采用臺達(dá)溫度表采集并控制封切刀 的溫度。 3. 變頻調(diào)速系統(tǒng) 變頻器驅(qū)動橫切刀達(dá)到封切的目的，其速度決定該包裝機(jī)的包裝速度。 4. 縱封送料系統(tǒng) 縱封送料系統(tǒng)由伺服驅(qū)動送料輥與橫切送料系統(tǒng)配合， 根據(jù)包裝膜的袋長等

3、技術(shù)指標(biāo)達(dá)到準(zhǔn) 確送膜并能達(dá)到封切準(zhǔn)確（橫切到包裝膜的色標(biāo)位置）的要求。 5. 電氣控制系統(tǒng) 電源采用單相 220V/50Hz 供電，主機(jī)的電氣系統(tǒng)主要由 PLC 、變頻器、伺服系統(tǒng)、人機(jī)界 面等組成。并在橫封刀軸上安裝一個接近開關(guān)，位置為橫切點(diǎn)；在送膜軸上裝一光電開關(guān)， 在包裝膜上黑色光標(biāo)通過時起作用；在縱封送料系統(tǒng)的主軸安裝一個 360 線編碼器，對袋 長進(jìn)行計(jì)長（通過 PLC 高速計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)）。 電氣控制原理 系統(tǒng)通過人機(jī)界面上對應(yīng)劃面設(shè)置袋長 （包裝膜兩個光標(biāo)之間的距離） ，袋長設(shè)定也可以通 過啟動系統(tǒng)袋長自動量測來實(shí)現(xiàn)。按下袋長自動量測按鈕時，伺服系統(tǒng)以固定的速度啟動， 驅(qū)動

4、縱封系統(tǒng)送料。 當(dāng)光電開關(guān)檢測到包裝膜的第一個光標(biāo)的時候開始計(jì)長， 當(dāng)運(yùn)行到下一 個光標(biāo)到來時停止計(jì)長， 并把計(jì)算出來的長度顯示到人機(jī)界面上。 按下存儲按鈕時， 就把該 長度送進(jìn) PLC ，作為當(dāng)前封切時包裝膜的長度。 系統(tǒng)采用PLC通信方式采集變頻器的命令頻率 F和輸出頻率H，通過求這兩個頻率的平均 值（依此來避免采集單一輸出頻率時的延時） ，作為變頻器的當(dāng)前頻率。通過計(jì)算得到電機(jī) 的當(dāng)前運(yùn)行速度 V,根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)的傳動比可以計(jì)算出當(dāng)前橫切刀的旋轉(zhuǎn)速度 R （轉(zhuǎn)/分）， 作為送膜快慢的依據(jù)。 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)的控制部分采用了臺達(dá) PLC，并整合臺達(dá)人機(jī)界面、伺服、變頻器等來實(shí)現(xiàn)

5、包裝機(jī)的 送料和準(zhǔn)確封裝，系統(tǒng)控制部分如圖 2所示。 圖2電氣控制箱內(nèi)部布置 其中，PLC是整個系統(tǒng)的核心，進(jìn)行信號、資料處理，它的性能決定了整個系統(tǒng)的品質(zhì)。 系統(tǒng)選用了臺達(dá) DVP-20EH，此機(jī)型具有三路 AB相高速計(jì)數(shù)（其中兩路單相頻寬為 200K） 及兩路高速脈沖輸出（頻寬為200K），具有強(qiáng)大的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算功能以及豐富的周邊指令集。 人機(jī)界面用于參數(shù)的輸入和控制命令的發(fā)出。 系統(tǒng)選用了 DOP-A57GSTD，其擁有16灰階 顯示、高速的硬體結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)在線/離線仿真，呈現(xiàn)給用戶一個真正好用的、可規(guī)劃的 輸入界面。 編碼器用于提供位置的反饋信號，與變頻器（選

6、用臺達(dá) AFD-015S23 ）、伺服系統(tǒng)（選用臺 達(dá)750W伺服控制器）、PLC構(gòu)成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。 人機(jī)界聽 X RS-233 功能的實(shí)現(xiàn) 1?自動橫切位置對準(zhǔn) 通過點(diǎn)動（分別對橫切刀和縱封送料點(diǎn)動） 把橫切刀正好切在包裝膜的光標(biāo)位置， 然后按下 教學(xué)模式開始按鈕，伺服系統(tǒng)以固定的速度啟動， 驅(qū)動縱封系統(tǒng)送料。 同時PLC開始計(jì)長， 當(dāng)運(yùn)行到光標(biāo)位置的時候， 伺服送膜停止，并把當(dāng)前計(jì)長數(shù)據(jù)送到人機(jī)界面當(dāng)前頁上。 當(dāng)按 下相對位置存儲時，PLC以當(dāng)前的相對位置進(jìn)行包裝。 2. 手動橫切位置對準(zhǔn) 手動操作時，可以直接在人機(jī)界面上輸入相對位置； 在運(yùn)行的時候可以通過運(yùn)行畫面中的左 移和右移數(shù)值輸入按鈕直接調(diào)整切刀位置。 3. 封切跟蹤功能 設(shè)備在運(yùn)行時，橫切刀每運(yùn)行一周，切點(diǎn)接近開關(guān)就通過 PLC外部中斷一次，采集當(dāng)前編 碼器計(jì)數(shù)值，并與 PLC中存儲的相對位置進(jìn)行比較，根據(jù)差值的大小和正負(fù)，來計(jì)算出 PLC所發(fā)出命令脈沖的頻率。 橫封刀機(jī)構(gòu) 4. 其他功能 通過面板或者人機(jī)界面可以實(shí)現(xiàn)啟動、停止、送料點(diǎn)動、切刀點(diǎn)動、整機(jī)點(diǎn)動等功能，在運(yùn) 行的時候，可以檢測當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)速度、記錄加工數(shù)量，并可實(shí)現(xiàn)清零。