
包装机完成特定的包装任务时,有可能在一个工位就完成所有的操作,也可能经多个工位多条流水线动作同时进行才能实现要求。根据实际的包装对象,选择需要操作,每一个操作动作在模块库中都能找到相应的控制块。将模块调用组合,该包装机的控制系统即可搭建成功。现在以药品包装及大米包装为例对系统作简单说明。
(1)药品包装机控制系统结构
药品包装机通常要完成以下操作,药品计量与进给、包装材料或容器的进给、包装动作的执行、成品输出,同时还要保证整个传动系统的流畅。
参照图1,若第一条控制链上1代表计量操作控制,3代表传动控制,第二条控制链上2代表某一进给操作控制,在这里用作说明书的进给,第三条控制链上1代表包装材料的进给控制.m代表包装动作的执行控制,再经过贴标签.最后输_出成品,完成整个包装过程。各动作对应的控制模块直接从功能库中在调用,适当修改某些参数而无需重新设计控制模块。我们只选用了能实现药品包装过程所需动作的控制模块,对于其它没有涉及的控制模块,将其屏蔽,不会影响整个系统的控制功能。因此药品包装机控制系统的最后结构与图1相似,但相对简单。
药品包装属于通过多个工位才能完成包装任务的典例。以此类推,啤酒包装、各种饮料包装以及牛奶包装等用同样思路也可以从自动包装机模块化控制系统中组合出最优的控制系统。而且在不同工位上依次完成各个包装操作,全部包装操作是分散在不同工位上同时进行,其生产效率可以很高。
(2)大米包装机控制系统结构
现在较先进的大米包装机具有自动送袋,自动称重、下料,自动夹袋,自动缝包封口的功能,其控制系统结构可以简化为如图2所示:

1、2、3、4分别代表对送袋、称重下料、夹袋、逢包封口操作的控制。经过提取功能库中对应的功能模块,屏蔽无用的操作,大米包装得以简单快速的实现。这也正是自动包装机模块化控制系统的优越性所在:适用范围广,灵活性强,缩短控制设计的周期。与此同时,为保证每道工序准确实现,系统必须具有自动检测功能,如不开袋或开袋不完整时,不加料,不热封,不浪费物料等等。到位检测等功能都有相应的集成控制块,根据实际直接调用即可。
3 控制系统的实现
包装机控制系统中应尽量采用新型传感技术和检测方法。如利用图形识别技术来自动检测产品形状大小、表面缺陷和贴标情况,以便分级分类剔除不合格品;利用核辐射线来自动检测高速自动线上密封饮料罐内液面的高低,令检测到的不合格品到指定地点予以剔除;利月激光来代替滚刀或剪刀进行切纸,以改变卷带供送装置的结构等等,这些将极大提高控制的准确性和可靠性,也将提升我国包装机械的自动化水平。
系统程序的设计是多种多样的,采用plc控制快速、稳定、可靠,参数调整方便、快捷。使用光电开关、接近开关、空气开关、张力检测器、张力控制器、温度传感器等通过plc扩展模块实时采集数据。本自动包装机模块化控制系统程序设计选用西门子公司s7-400plc作为主控制器,并plc配置有电源模块cpu模块、i/o模块、中断模块和pid温度控制模块。nterbus总线适配控制板安装在plc底板上,处理plc与过程i/o设备之间的数据交换,大量的i/o模块安装在现场,通过interbus总线连接到plc。中断模块用于处理主机和辅机的机器相位及时钟信号,保证机组各检测功能的正常执行,plc i/o模块用于电控柜内相关电路的检测及控制,pid模块用于原温控器控制蚣尤绕鞯奈露瓤刂啤w芟呖刂瓢迨荌nterbus总线上的主设备,用于实现协议的控制、错误诊断、组态的存储等功能。i/o模块实现在总线控制板和传感器、执行器之间接收和传输数据。fm453模块具有模式控制、实际只扑捉、伺服定位控制、控制模式的参数化、数字输入输出、软限位开关、中断处理、诊断和排错、数据存储等功能。fm模块还提供了丰富的操作模式,以适应不同的应用场合。采用触摸屏工控机实现故障显示,数据设置显示等。
4 结论
基于模块化设计思想构造出自动包装机模块化控制系统通用模型,通过优选组合实现对各包装机的灵活控制,plc的应用提高了控制的准确性和可靠性。
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