1引言
现代社会对商品的包装要求越来越高。为了使被包装的物品整齐美观，具有良好的包装质量，要求包装机具有精确的运动、定位精度、高生产率和一定的灵活性，因此对包装机的控制要求越来越高。传统的继电器已经不能满足现代生产的要求，因此市场迫切需要开发高效、经济、灵活的新型包装机械。介绍了一种基于可编程控制器的小袋包装机自动控制系统，详细介绍了控制系统的硬件设计和软件设计。
1自动小袋包装机的工作原理
自动小袋包装机具有制袋、灌装、封口、日期打印、切袋膜等功能。其工作原理是在按规定的供膜要求安装好膜卷后，通过同步带轮由移袋电机驱动的两组同步带驱动膜卷。当胶片通过打印机时，所需的生产日期可以自动打印。薄膜通过翻领成型机，用纵向密封装置纵向密封制成袋筒，用横向密封装置对袋筒进行下横向密封(此时，上下横向密封同时进行，用刀片从上下横向密封的中间切割袋膜。检测料斗的料位，电控系统自动控制给料机的启停，使料斗内的物料保持在一定高度，形成稳定的物料压力，保证计量精度的稳定。将量杯装满材料后，用刮刀将杯口以外的材料刮平。当物料的表观比重发生变化时，可以通过转动计量调节机构的手轮来改变量杯的体积，以满足计量精度的要求。物料通过下部料筒流入袋膜，用于上部水平密封。上下水平密封过程完成后，装有物料的袋膜靠自身重量自动从滑板输出机中掉出。
2PLC控制系统的硬件设计
2.1PLC选择
在包装机电子控制部分的设计中，考虑到包装机操作复杂、传感器多、干扰大，以及PLC可靠性高、控制功能强、编程方便等优点，作者采用可编程控制器作为其主控制器。控制系统采用日本某公司生产的FX2N-48MR可编程控制器，选择交流电源、DC24V电源输入和继电器输出。FX2N系列PLC是某公司近年推出的高性能小型整体式PLC，每一步都有基本指令，可以实现高速运行。
0.08微秒。程序最大容量为16K步，基本指令27条，步进指令2条，功能指令298条。内置高速计数器和丰富的内部组件，是一款功能强大的小型PLC。由于其结构紧凑、执行速度快、功能强大、性价比高，满足了该系统的所有要求。
2.2硬件配置
系统硬件配置结构框图如图1所示，包括中央处理器和I/O扩展单元、检测元件(光电开关和接近开关等)。)，操作面板(触摸屏、按钮开关、指示灯)，控制元件(交流接触器、电磁阀)，执行元件(电机、气缸)。触摸屏作为设备控制的操作界面，接收操作人员的操作指令，指示设备的运行状态，显示机器的启停、功能切换、工况检测、数据输入和修改、运行状态、故障报警等。菜单的形式，使得参数配置更加方便；检测元件检测液位计、进料结束信号和各部分的动作完成情况；PLC自动循环扫描各输入输出点的当前状态，根据梯形图程序确定的逻辑关系更新输出点的状态，通过接通和断开交流接触器和换向电磁阀来控制电机的启停和气缸的动作，从而完成从卷膜到出料全过程的自动控制。

2.3输入输出点分布
自动包装机的工艺流程包括制袋、灌装、封口和冷却。包装机控制系统的输入信号包括:启动、停止和紧急停止信号、安全门开关检测、卷膜袋长彩标检测、缺袋检测、定量灌装部分返回的物料灌装信号、动盘到位检测、水平封口到位检测、水平封口释放检测、水平和垂直封口结束检测。输出信号包括:卷膜牵引启动、卷膜横封控制(热封入)、卷膜横封端(热封回)、防过冲刹车控制、水冷控制、卷膜纵封控制、卷膜切刀控制、打印控制、分度电机控制、搅拌和送料电机启停控制信号等。基于上述控制要求，考虑到整个控制系统的总成本和备用点，本次设计选择了24个输入点和24个输出点的PLC基本单元。输入输出点分配如表1所示。

3.控制系统软件设计
控制系统软件由人机界面程序和PLC主控程序两部分组成。人机交互界面程序完成操作员与PLC之间的对话，主要是各操作画面与各操作画面各按键动作对应的PLC程序控制位之间的相互切换。例如，可以在图2中选择操作模式，并且可以在图3中修改时间参数。

自动包装系统的主要程序流程如图4所示。系统运行前，需要判断水平密封和垂直密封的温度是否达到设定温度，安全门是否关闭。同时也用于检测控制设备是否有问题。如果出现错误，程序无法正常工作，并发出报警信号进行故障排除。然后判断手动和自动状态，如果是手动状态，进行手动操作，如果是自动状态，设置相关参数，然后进行循环工序。

4结论
本文设计的系统简单、易操作、产品范围广。经过一年多的现场运行和改进，系统表明采用可编程控制器集中控制达到了预期的设计效果。包装规格为500克/袋或100克/袋，定量速度为60袋/分钟，计量精度为1%。可广泛应用于食品、粮食、医药、化工等行业，大大提高工作效率。

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