自动颗粒包装机是将卷筒状的塑料薄膜或是复合薄膜等包装材料制成袋筒，充入颗粒状物料后，进行封口的一种机械。它能自动完成制袋、充填、封口、切断等全部包装过程。其中，包装机的热封质量直接影响产品的外观，进而影响产品的销售，影响企业的经营效益。所以，包装机的热封质量至关重要。
 

1 主要技术参数及工艺流程

本机器用于包装没有黏性的细小颗粒，如味精、颗粒饲料、种子等。包装袋的材料为聚乙烯。包装材料成卷使用，成品袋的尺寸30 mm×80 mm、150 mm×110 mm,包装速度 50~100 袋/min。主电机：220 V、370 W、1 440 r/min；伺服电机：110 V、8 W、1 500 r/min；加热器：110 V、250 W。包装机的工艺流程是接通电源开关，电源指示灯亮，同时纵封与横封辊加热器通电；设定纵封与横封的温度；装入包装材料；制袋；纵封热合；装料；横封热合；切断；运输。
 

2 包装机的热封控制系统

包装机的热封控制系统包括热封温度和热封时间的控制。热封温度和热封时间是自动颗粒包装机包装质量控制过程中重要的两个物理量，它们应与包装材料的热封性能相适应，如果热封加热器加热温度过高或封口时间过长会导致封口有烧结、起泡现象；如果加热温度过低或封口时间过短会导致封口不牢的现象。因此，精确控制热封温度和热封时间是非常必要的。包装机的热封控制系统采用可编程控制器(PLC)控制。

在包装机的温度控制中采用结构简单，测温范围大，响应快的热电偶作为测量温度传感器，温度传感器安装在加热电极上，它可检测并采集来自加热电极的温度模拟量数据，并将温度变量送到温度传感器模块自动进行 A/D 转换,最后转换成以 BCD 数码表示的温度值并送入 PLC，存储并与设定的温度值进行比较,，果实际温度在允许范围内,封头动作,完成封口；如果不在范围内,热封头不动作。当被测温度偏离设定值时,进行 PID 控制参数的智能化自动调整, 通过 PLC 控制的固态继电器 SSR,对热封加热器的通与断实现控制。直到加热器的温度达到允许范围内,封头才能动作。
热封时间由包装袋的走带速度决定，包装袋的走带速度由电动机的转速控制。因此热封时间的控制采用可编程控制器(PLC)控制的变频调速系统来控制。即通过变频器变换电源频率来实现电动机的变速运转，变频器将实时工作电流、工作电压传送给 PLC，控制电动机转速，保证系统能够快速、稳定、可靠地实现变速，实现有效的热封时间调整。

3 系统硬件接线及 I/O 配置

包装机热封控制系统硬件包括可编程控制器PLC、用于控制电动机转速的主传动变频器 MM440、用于温度模拟量输入的扩展模块 EM231 4TC、用于测量温度的传感器 K 型热电偶和控制加热器通断的固态继电器 SSR。根据输入与输出点数，可编程控制器选择西门子 S7-200PLC，主机 CPU 224 DC/DC/DC。
 

4 控制系统编程

控制系统程序主要包括热封系统的 PID 热封头的温度控制和电机变频调速控制，其中 PID 编程包括主程序、子程序、中断程序三部分。
 

5 结语

经过工作测试，封口速度调速范围为 0~20 m/min，调速精度为 1.2%；测温范围为 0~400 ℃，测温精度为±2 ℃，包装机的热封控制系统性能稳定，提高了包装机自动化水平。

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