自動顆粒包裝機是將卷筒狀的塑料薄膜或是複合薄膜等包裝材料製成袋筒，充入顆粒狀物料後，進行封口的一種機械。它能自動完成製袋、充填、封口、切斷等全部包裝過程。其中，包裝機的熱封質量直接影響產品的外觀，進而影響產品的銷售，影響企業的經營效益。所以，包裝機的熱封質量至關重要。
 

1 主要技術參數及工藝流程

本機器用於包裝沒有黏性的細小顆粒，如味精、顆粒飼料、種子等。包裝袋的材料為聚乙烯。包裝材料成卷使用，成品袋的尺寸30 mm×80 mm、150 mm×110 mm,包裝速度 50~100 袋/min。主電機：220 V、370 W、1 440 r/min；伺服電機：110 V、8 W、1 500 r/min；加熱器：110 V、250 W。包裝機的工藝流程是接通電源開關，電源指示燈亮，同時縱封與橫封輥加熱器通電；設定縱封與橫封的溫度；裝入包裝材料；製袋；縱封熱合；裝料；橫封熱合；切斷；運輸。
 

2 包裝機的熱封控製係統

包裝機的熱封控製係統包括熱封溫度和熱封時間的控製。熱封溫度和熱封時間是自動顆粒包裝機包裝質量控製過程中重要的兩個物理量，它們應與包裝材料的熱封性能相適應，如果熱封加熱器加熱溫度過高或封口時間過長會導致封口有燒結、起泡現象；如果加熱溫度過低或封口時間過短會導致封口不牢的現象。因此，精確控製熱封溫度和熱封時間是非常必要的。包裝機的熱封控製係統采用可編程控製器(PLC)控製。

在包裝機的溫度控製中采用結構簡單，測溫範圍大，響應快的熱電偶作為測量溫度傳感器，溫度傳感器安裝在加熱電極上，它可檢測並采集來自加熱電極的溫度模擬量數據，並將溫度變量送到溫度傳感器模塊自動進行 A/D 轉換,最後轉換成以 BCD 數碼表示的溫度值並送入 PLC，存儲並與設定的溫度值進行比較,，果實際溫度在允許範圍內,封頭動作,完成封口；如果不在範圍內,熱封頭不動作。當被測溫度偏離設定值時,進行 PID 控製參數的智能化自動調整, 通過 PLC 控製的固態繼電器 SSR,對熱封加熱器的通與斷實現控製。直到加熱器的溫度達到允許範圍內,封頭才能動作。
熱封時間由包裝袋的走帶速度決定，包裝袋的走帶速度由電動機的轉速控製。因此熱封時間的控製采用可編程控製器(PLC)控製的變頻調速係統來控製。即通過變頻器變換電源頻率來實現電動機的變速運轉，變頻器將實時工作電流、工作電壓傳送給 PLC，控製電動機轉速，保證係統能夠快速、穩定、可靠地實現變速，實現有效的熱封時間調整。

3 係統硬件接線及 I/O 配置

包裝機熱封控製係統硬件包括可編程控製器PLC、用於控製電動機轉速的主傳動變頻器 MM440、用於溫度模擬量輸入的擴展模塊 EM231 4TC、用於測量溫度的傳感器 K 型熱電偶和控製加熱器通斷的固態繼電器 SSR。根據輸入與輸出點數，可編程控製器選擇西門子 S7-200PLC，主機 CPU 224 DC/DC/DC。
 

4 控製係統編程

控製係統程序主要包括熱封係統的 PID 熱封頭的溫度控製和電機變頻調速控製，其中 PID 編程包括主程序、子程序、中斷程序三部分。
 

5 結語

經過工作測試，封口速度調速範圍為 0~20 m/min，調速精度為 1.2%；測溫範圍為 0~400 ℃，測溫精度為±2 ℃，包裝機的熱封控製係統性能穩定，提高了包裝機自動化水平。

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