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包装机控制系统设计

发布时间:2020-06-15 10:31:31 |来源:网络转载

包装机釆用了先进的气动技术和电气控制系统,机械结构大为简化、降低了设备造价, 同时也提高了包装速度。包装机适用于成型面积较大,成型深度较深的异型物品(固体与液体)的复合泡罩式密封包装,可应用于制药、食品、电子、医疗器械、五金等行业。

  1. 包装机的工艺流程

包装机由伺服电机牵引包装材料步进,各主要执行机构的动作均由气动元件实现,整机控制系统由可编程控制器(PLC)进行控制,实现包装材料释放、预紧、加热、成型、热封、打字、 压刃、步进、分切、废料收卷等过程的自动化。

  1. PLC控制系统硬件设计

2.1硬件配置

检测元件(光电开关,色标传感器,旋转编码器)、 控制面板(人机界面,按钮开关)、控制元件(交流接 触器,蜂鸣器,继电器,电磁阀)以及执行元件(电 动机,伺服电动机,加热器,气缸)等几部分。

触摸屏作为控制设备的操作界面,接受来自操 作人员的操作指令并指示设备的运行状态,以菜单 形式显示机器启停、功能切换、工况检测、数据输 入与修改、运行状态、故障报警等,使参数组态变 得更为方便。

检测元件检测温度、气压、气动阀工作状态、 纸卷余量、纸卷是否断裂、以及各部分的动作完成 情况;PLC自动循环扫描各个输入输出点的当前状 态,并根据梯形图程序所确定的逻辑关系更新输岀 点的状态,通过通断交流接触器和换向电磁阀来控 制电动机,伺服电动机的启停和气缸、电磁阀的动 作,从而完成从包装材料输送到产品排出全过程的 自动控制。

  1. PLC控制系统软件设计

控制系统软件由两方面组成:即PLC主控程序 和人机交互界面程序。包装机的主程序 流程如图3所示,首先进行程序自检,若程序不能 正常工作,发出报警信号,以便排除。接着进行手 动和自动状态判断,若处于手动状态,进行手动操 作,若处于自动状态,设置好相关参数后进行循环 工作程序。人机交互界面程序完成操作人员同PLC之间 的对话,主要是各个操作画面之间的相互切换和每 个操作画面各个按键动作所对应的PLC程序的控 制位。本次设计一共设计了 7张画面,下面将对其 中的典型画面做一下介绍。

在界面中:“Output”后面的数据记录的是 设备冲裁的次数:"Clr”按该钮可以清除Output内的 数据;“Speed”显示的是设备每分钟冲裁的次数; 叮op heating”按该钮可以使设备的上加热板加温, 后边上边框内的数据为设定的目标值,下面框里的 数值为当前的温度数值。红色指示灯变成ON代表 «Top heating”按钮启动,绿色指示灯显示的设备当 前是否在升温;“Underside heating"按该钮可以使设 备的下加热板加温,后边上边框内的数据为设定的 目标值,下面框里的数值为当前的温度数值。红色 指示灯变成ON代表"Underside heating"按钮已经启 动,绿色指示灯显示的设备当前是否在升温; "Sealing hesting”按该钮可以使设备的热封辑加温, 后边上边框内的数据为设定的目标值,下面框里的 数值为当前的温度数值。红色指示灯变成ON代表 "Sealing heating"按钮已经启动,绿色指示灯显示的 设备当前是否在升温:“Punch ofT按该按钮使其变 成"Punch on"可以使预冲头进入工作状态;"Sealing off'按该按钮使其变成"Sealing on”后,热封板的上 部气缸进入工作状态;“Clamp ofT按该按钮使其变 成“Clamp on”后,夹持气缸进入工作状态;“Run” 按该按钮可使设备进行运转;“Stop”按该按钮可使 设备停止在预先设定的位置上;“Jog”按该按钮可使 设备点动运行;"Back”按该按钮可以回到图4界面; “Page down”按该按钮可以进入到图6界面。

在界面中:“Coder angle”后面的数据是设备当前的位置角度,是设置其它工作角度的依据; “Stop angle”设定设备应该停止的位置角度,没有特 殊的情况就为零度;"Detrusion product angle"是设 定冲裁上部的推出成品气缸把产品推出冲裁的工 作角度;"Punch work angle”是设定预冲头什么时候 工作的位置角度;"Molding blowing angl矿可以进行 成型吹气位置角度的设定;ltTrack benchmark angle" 设定的数值能够反映设备到达该工作位置角度时, 标点应该先到达光电标识传感器检测光点附近,并 且还没有进行下一次步进,范围10度左右;“Jog” 按该按钮可使设备点动运行;“Page up”按该按钮可 以进入到图5界面;“Back”按该按钮可以回到界面:“Page down”按该按钮可以进入到下一个界面°

4结 论

板式食品包装机具有包装范围广、 通用性好以及结构简单可靠、操作方便、自动化程度高等特点,满足了客户的需要,对我国包装行业 的发展也有着积极的意义。

 

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