控製係統是包裝機械的重要組成部分，它的 作用在於對整個自動工作循環進行控製和協調, 包括:使各種包裝運動按一定順序進行;必要的壓 力、溫度、時間、速度的調節及其控製，各種質量檢 測，自動安全保護，自動計量、計數的實現;物料的 供停，故障的自動報警等控製。常規控製係統有: 機械式、氣(液)動式和電控式等。其中電控式應 用最廣.早期的電控式控製係統主要采用繼電器 接觸器電路和儀表控製方法，其控製水平較低,已 難以適應現代食品包裝的控製要求。現代的自動 包裝機要求能完成多種物品的包裝，要求定位推 確,包裝速度高。基於PLC和觸摸屏技術的全自 動包裝機控製係統，可以更好地滿足包裝生產的 要求，提高生產效率.PLC具有功能強、可編程、 智能化等特點，可根據生產工藝要求編製程序，直 接對設備進行控製。觸摸屏簡稱PT,是專為 PLC應用而設計的一種高科技人機界麵產品，具 有強大顯示和操作功能，對生產現場進行監控。 本文介紹了一種基於PLC的全自動包裝機控製 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小型全自動包裝機的工作過程

小型全自動袋包裝機具有製袋、充填、封口、 日期打印、切斷袋膜、成品計數等功能，同時自動 定量部分完成物料輸送、加料、計量及投料等工 作•其工作過程是將包裝膜按照規定的供膜要求 安裝好後，包裝膜由拉袋電機通過同歩帶輪帯動 兩組同步帶將薄膜帶動行進。當薄膜通過打印器 時，可自動打印需要的生產日期。薄膜經翻領成 型器後，通過縱封器將薄膜製成袋筒,袋筒經橫封 器進行下橫封.物料通過料鬥的料位檢測，控製 係統自動控製上斜機的啟停使料鬥內的物料保持 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，下橫封, 拉袋走紙工序完成後，裝有物料的袋膜通過自重, 自動落入溜板輸出機外=

2 PLC控製係統的設計

2.1控製係統的總體方案設計

包裝機的工作過程是一個典型的順序控製， 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，選用可編程控製器作為其主控製器。

選用人機界麵作為操作屏，通過觸摸屏上的 菜單式應用軟件對機器的各種參數進行跟蹤調 整。電子顯示屏顯示切袋長度、包裝速度,充填物 的淨含量以及包裝產最等。標準的色標跟蹤光電 係統能保證包裝產品的印刷圖案正確。另外，機 器可對工作過程進行在線狀態監測和故障診斷分 析,一旦發生問題，自動停機，並顯示故障原因PLC在小型立式自動包裝機控製係統中的應用郭利靈等.

解決方法.

基於我國目前立式袋成型機結構複雜、調整 機構多，且包裝精度低，一般在士 2% — 3%之間， 有的還在±3%以上,包裝速度低,機械式和一般 伺服控製成型機耗電量大，封口不結實，尤其是印 有彩色圖案的商標不能準確到位,原因是包裝紙 的實際運動速度與預計的有誤差,積累起來會使 商標位置發生變動。本係統選用步進電機進行控 製，間歇式包裝機使用步進電機供膜，可靠性將大 大提高。以前的包裝膜供送多采用曲柄連杆機構 間歇拉帶方式，結構複雜，調整困難，特別是當需 要更換產品時，不僅調節困難，而且包裝膜浪費很 多。采用步進電機與拉帶滾輪直接連接拉帶，不 僅結構得到了簡化，而且調節極為方便，隻要通過 控製麵板上的按鈕就可以實現，這樣既節省了調 節時間，又節約了包裝材料.在間歇式包裝機中， 包裝材料的供送控製可以釆用兩種模式:袋長控 製模式和色標控製模式。袋長控製模式適用於不 帶色標的包裝膜,通過預先設定步進電機轉速，轉 空比的設定通過觸摸屏就可以實現。色標模式配 備有光電開關，光電開關檢測色標的位置，當檢測 到色標時，發出控製開關信號，步進電機接到信號 後，停止轉動，延時一定時間後，再轉動供膜，周而 複始，保證按照色標的位置定長供膜。

2.2 PLC選型

PLC選型的基本原則是在滿足控製功能的 前提下，保證係統工作可靠、維護使用方便及最佳 的性能價格比°根據本機的控製要求，由於其工 藝過程比較固定,環境條件較好，維修量較小，故 選用整體式結構的PLC.對於本機的控製過程, 主要控製對象有:主電機（采用三相異步電動），供 紙電機（單相電容式電機），拉袋電機（步進電機）， 溫度控製。對於這三種控製對象，主電機,供紙電 機要求輸出點是繼電器輸出型，拉袋電機要求輸 出點是晶體管輸岀型，這些都屬於開關量的控製, 而溫度的控製屬於模擬量的控製,需要專用的模 擬量模塊°拉袋電機（步進電機）要求頻繁通斷, 基於這一點.選用輸出點為晶體管輸出的PLC. 對於溫度控製模塊，選擇FX0N-3A模塊.基於 以上分析，該控製係統采用日本三菱公司生產的 FX1N-40MT型可編程控製器，選用AC電源, DC24V電源輸入,晶體管輸出.

2.3輸入輸出點分配

自動包裝機工藝過程由袋成型、充填、封口、 剪切等幾部分組成，包裝機控製係統輸入信號有: 啟動、停止、急停信號、安全門開關檢測、包裝裝袋 長色標檢測、缺紙檢測、定長拉袋檢測、定量充填 部分返回物料充壤信號、高位停機檢測信號。輸 出信號有,主電機、供紙電機、拉袋步進電機及其 相關指示.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16點的PLC基本單元.1/0點分配如 表1所示。

*1 ■入繪出分配衰

3控製係統軟件設計

3.1入機界麵設計

係統人機界麵選用深圳人機電子的MT500 係列觸摸屏，所有畫麵均由EB500軟件進行設 計，有歡迎畫麵、啟動畫麵、數據顯示畫麵、參數設 置畫麵，報警畫麵。主要用於包裝機的控製參數 設定、啟停機器、實時數據顯示、工作狀態顯示和 故障信息顯示以及實現與PLC通訊等作用。經 EB500軟件編譯元誤後，從PC機下載到觸摸屏 即可調試使用。如圖2中給出了本控製係統的幾 個主要畫麵.

係統運行前先判斷橫封和縱封溫度是否達到設定 溫度及安全門是否關閉，同時還須檢測控製設備 是否出錯,若有錯誤，程序不能正常工作，發出報 警信號，以便排除。然後進行手動和自動狀態判 斷，若處於手動狀態,進行手動操作，若處於自動 狀態，設置好相關參數後進行循環工作程序.