引言

現代社會對物品的包裝要求越來越高，為使包裝出的物品整齊、美觀並且具有良好的包裝質量，要求包裝機具有精確的動作、 定位精度及較高的生產率和一定的柔性，因此對包裝機的控製要 求是越來越高。傳統的繼電器已經不能滿足現代生產的要求了，所 以研製高效、經濟且有一定柔性的新型包裝機械是市場的迫切需 要。本文著重介紹了一種基於PLC的全自動小袋包裝機控製係 統，對控製係統中硬件設計和軟件設計做了詳細的介紹。

1全自動小袋包裝機的工作原理

全自動小袋包裝機具有製袋、充填、封口、日期打印、切斷袋膜 等功能的包裝設備。其工作原理是將卷膜按照規定的供膜要求安 裝好後，卷膜由走袋電機通過同步帶輪帶動兩組同步帶將薄膜帶 動行進。當薄膜通過打印器時，可自動打印上需要的生產日期。薄 膜經翻領成型器,通過縱封器的縱封將薄膜製成袋筒，袋筒經橫封 器進行下橫封（此時上、下橫封同時進行，袋膜經過刀片從上、下橫 封中間切斷，刀片上的為上袋下橫封，刀片下的為下袋上橫封）。物 料通過漏鬥的料位檢測，電控係統自動控製上料機的啟停使漏鬥 內的物料保持一定的高度，形成穩定的料壓，以保證計量精度的穩 定性。物料充填量杯後,超出杯口的物料由刮板刮平，當物料視比 重變化時，可通過旋轉計量調整機構手輪改變量杯容積，達到計量 精度要求。物料通過下料筒流入袋膜中進行上橫封，上、下橫封工 序完成後，裝有物料的袋膜通過自重，自動落入溜板輸出機外。

2 PLC控製係統的硬件設計

2.1 PLC選型

在包裝機電控部分的設計中，考慮到包裝機運作複雜,傳感器 多，幹擾大，而PLC具有可靠性高、控製功能強、編程方便等優點， 筆者采用可編程控製器作為其主控製器。該控製係統采用日本某公司生產的FX2N-48MR型可編程控製器,選用AC電源, DC24V電源輸入，繼電器輸出。FX2N係列PLC是某公司近年來推出的高性能小型整體式PLC,能實現高速運算，基本指令每步 0.08微秒。程序容量最大16K步，基本指令有27條，步進指令有2 條，功能指令有298條。內附高速計數器、內部元件很豐富,是一種 功能很強大的小型PLC%由於其結構緊湊小巧、執行速度快、功能 強大及性價比較高等特點，符合本係統各方麵要求。

2.2硬件配置

包括中央處理單元及I/O 擴展單元、檢測元件（光電開關和接近開關等）、操作麵板（觸摸屏，按 鈕開關和指示燈）、控製元件（交流接觸器和電磁閥）以及執行元件 （電動機和氣缸）等幾部分。觸摸屏作為設備控製的操作界麵，接受來 自操作人員的操作指令並指示設備的運行狀態，並以菜單形式顯 示機器啟停、功能切換、工況檢測、數據輸入與修改、運行狀態、故 障報警等,使參數組態變得更為方便;檢測元件檢測料位計量、投料 結束信號,以及各部分的動作完成情況；PLC自動循環掃描各個輸 入輸出點的當前狀態，並根據梯形圖程序所確定的邏輯關係更新 輸出點的狀態，通過通斷交流接觸器和換向電磁閥來控製電動機的啟停和氣缸的動作，從而完成從卷膜輸送到物料排出全過程的

成型、充填、封口、冷卻等幾部分組 成,包裝機控製係統輸入信號有：啟動、停止及急停信號，安全門開 關檢測，卷膜袋長色標檢測，缺袋檢測，定量充填部分返回物料充 填信號，動盤到位檢測，橫封到位檢測，橫封脫開檢測，橫、縱封結 束檢測。輸出信號有：卷膜牽引啟動，卷膜橫封控製（熱封進），卷膜 橫封結束（熱封退），防止過衝刹車控製，水冷卻控製，卷膜縱封控 製,卷膜切刀控製，打印控製，轉位電機控製,攪拌送料電機啟停控 製信號等。綜合上述控製要求，並基於整個控製係統總成本及備用 點考慮，本設計選用輸入24點、輸出24點的PLC基本單元。I/O 點分配如表1所示。

3控製係統軟件設計

控製係統軟件由兩方麵組成：即人機交互界麵程序和PLC主 控程序。人機交互界麵程序完成操作人員同PLC之間的對話，主 要是各個操作畫麵之間的相互切換和每個操作畫麵各個按鍵動作 所對應的PLC程序的控製位。

4結語

本文所設計的係統簡單，易於操作，加工產品範圍廣。該係統 經過一年多的現場運行及完善表明，采用PLC集中進行控製，達 到了預期設計效果，包裝規格為500g/袋或lOOOg/袋，定量速 度為60袋/min，計量精度為±1%。可廣泛應用於食品、糧食、醫 藥、化工等行業，大大提高了工作效率。

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