1，引言 近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的提高，大衆(zhòng)對(duì)食品、醫(yī)藥、日用品等行業(yè)的産品需求日益增加，生産廠家採(cǎi)用傳統(tǒng)的手工包裝作業(yè)，再也無(wú)法達(dá)到市場(chǎng)的需求，必然尋求生産自動(dòng)化、提高生産效率的設(shè)備。從而催生出一種高品質(zhì)、高性能的全自動(dòng)包裝機(jī)，具有完成自動(dòng)送料、計(jì)量、制袋、充填、封口、列印日期及成品輸出等一系列自動(dòng)功能。本文主要介紹了採(cǎi)用高精度伺服運(yùn)膜系統(tǒng)、PLC程式控制、先進(jìn)的觸摸式人機(jī)介面、光電自動(dòng)定位跟蹤、數(shù)位式溫控系統(tǒng)的大型立式自動(dòng)包裝機(jī)，該類(lèi)型機(jī)器操作更加簡(jiǎn)單、完善，是提高生産效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高包裝檔次的首選設(shè)備。 2，工藝簡(jiǎn)介 立式自動(dòng)包裝機(jī)主要?jiǎng)幼饔锌沾b和填充包裝?？沾b不需往包裝袋中放物料，只需機(jī)器安裝設(shè)定的包裝速度和袋長(zhǎng)生産出空袋子，多爲(wèi)機(jī)械調(diào)試時(shí)使用；填充包裝爲(wèi)根據(jù)物料信號(hào)啓動(dòng)包裝動(dòng)作，即來(lái)一個(gè)物料信號(hào)就進(jìn)行相應(yīng)的一次運(yùn)膜、縱封、橫封等動(dòng)作，生産出一袋完整的包裝。其中這兩種動(dòng)作均需要實(shí)現(xiàn)兩種要求：定長(zhǎng)包裝及追色包裝。 2.2.1 定長(zhǎng)包裝 系統(tǒng)上電後，加熱系統(tǒng)對(duì)橫封器和縱封器進(jìn)行加熱，使之到達(dá)安裝預(yù)先設(shè)定的溫度值； 在觸摸屏中設(shè)定包裝袋長(zhǎng)度、每分鐘包裝的包數(shù)以及橫封器、縱封器動(dòng)作的時(shí)間等參數(shù)； 在自動(dòng)介面按下“空袋包裝”或“填充包裝”的按鍵，包裝機(jī)自動(dòng)生産出一個(gè)個(gè)産品，袋長(zhǎng)與觸摸屏設(shè)定的資料一致，不超過(guò)±0.5mm。 2.2.2 追色包裝 由於很多廠家採(cǎi)用的包裝膜是彩色膜，膜上面印刷關(guān)於産品的文字和圖案，這就要求每個(gè)袋子都切斷位置在彩色膜兩個(gè)圖案交接的地方，這樣生産出來(lái)的産品的圖案才在正中的位置。所以機(jī)器必須有追色的功能，即在觸摸屏中按下“追色”按鈕，再啓動(dòng)，包裝機(jī)生産出的袋子，袋長(zhǎng)應(yīng)該是兩個(gè)色標(biāo)之間的長(zhǎng)度，不超過(guò)±0.5mm。 3，系統(tǒng)簡(jiǎn)介 針對(duì)客戶提出的要求，以及考慮産品的性能和在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力的因素，我們採(cǎi)用了臺(tái)達(dá)DVP24ES00T2型號(hào)的PLC、DOPA57BSCTD型號(hào)的觸摸屏、ASDA004L21A型號(hào)的伺服系統(tǒng)和VFD002L21A型號(hào)的變頻器。 整個(gè)系統(tǒng)主要是以PLC完成邏輯動(dòng)作的執(zhí)行，伺服完成包裝膜長(zhǎng)度的定位，觸摸屏完成資料的顯示與輸入以及指令的下達(dá)，系統(tǒng)架構(gòu)如下所示 臺(tái)達(dá)ES系列PLC是臺(tái)達(dá)推出時(shí)間最長(zhǎng)的一款PLC，它具有雙通訊口的功能，RS-232口可以與觸摸屏通訊，同時(shí)RS-485口可以連接變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器，PLC通過(guò)通訊把變頻器的頻率和伺服的位置分別寫(xiě)入變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器；ES支援STL指令，這是用來(lái)做順序功能圖（SFC，Sequential Function Chart）設(shè)計(jì)語(yǔ)法的指令，此種指令可以讓我們?cè)诔淌揭?guī)劃時(shí)，能夠像平時(shí)畫(huà)流程圖時(shí)一樣，對(duì)於程式的步序更爲(wèi)清楚，更具可讀性。 以下?tīng)?wèi)立式自動(dòng)包裝機(jī)的流程圖 臺(tái)達(dá)DOPA系列觸摸屏採(cǎi)用202M32位的高速CPU，基於 OS (Win CE, Linux, RTOS)的多工操作系統(tǒng)，具有歷史報(bào)警顯示、配方、多國(guó)語(yǔ)言等功能。 本系統(tǒng)採(cǎi)用了5.7寸藍(lán)色螢?zāi)?，顯示和修改PLC中的資料以及控制指令的下達(dá)，主要分爲(wèi)自動(dòng)包裝、手動(dòng)操作、參數(shù)設(shè)置、功能選擇和報(bào)警設(shè)定5個(gè)頁(yè)面。 伺服系統(tǒng)採(cǎi)用臺(tái)達(dá)400W低慣量伺服配備10：1的減速機(jī)，採(cǎi)用Pr位置控制模式，即由PLC通過(guò)通訊把每次要走的位置預(yù)先寫(xiě)入伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部記憶體中，當(dāng)物料信號(hào)到達(dá)後，PLC輸出觸發(fā)伺服馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定的圈數(shù)，若進(jìn)行追色包裝，則PLC接收到色標(biāo)信號(hào)後，立刻輸出一個(gè)清除信號(hào)給伺服，伺服馬達(dá)立刻停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 系統(tǒng)對(duì)橫封器和縱封器採(cǎi)用兩路獨(dú)立PID閉環(huán)溫度控制。 運(yùn)膜系統(tǒng)由放膜機(jī)構(gòu)、色標(biāo)感測(cè)機(jī)構(gòu)、成型器和運(yùn)膜皮帶機(jī)構(gòu)組成。 4工藝規(guī)格 經(jīng)過(guò)調(diào)試，包裝機(jī)可以實(shí)現(xiàn)以下功能。 ◎ 80-300mm袋長(zhǎng)，5-60Bags/min； ◎ 袋長(zhǎng)誤差在±0.5mm以?xún)?nèi)； ◎ 定長(zhǎng)包裝和追色包裝功能； ◎ 在追色包裝時(shí)，連續(xù)三次追不到色標(biāo)，可以停機(jī)報(bào)警功能； ◎ 可以在觸摸屏上設(shè)定袋長(zhǎng)和生産速度； ◎ 有低溫、低氣壓、無(wú)膜、無(wú)物料等報(bào)警功能； ◎ 可以存儲(chǔ)8組不同産品編號(hào)的參數(shù)； ◎ 可以設(shè)定連包不切斷的袋數(shù)。 生産出來(lái)的包裝袋有如下圖所示 5結(jié)束語(yǔ) 由臺(tái)達(dá)人機(jī)、PLC、變頻器和伺服組成的立式自動(dòng)包裝機(jī)控制系統(tǒng)輕鬆實(shí)現(xiàn)用戶提出的要求；穩(wěn)定可靠的産品品質(zhì)，簡(jiǎn)單便易的操作方法，體現(xiàn)了臺(tái)達(dá)機(jī)電産品整合系統(tǒng)的優(yōu)越性；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)生産，大大提高了生産效率。豐富的故障診斷功能提高了作業(yè)人員檢修設(shè)備的便利性。爲(wèi)包裝企業(yè)的設(shè)備升級(jí)提供了很好的案例。