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威綸通【WEINVIEW HMI應用】包裝機械—填(tian)充式包裝機

一、引言

近年(nian)來(lai)，隨著經濟的(de)迅速增長和(he)人民(min)生(sheng)活水平(ping)的(de)不斷(duan)提(ti)高，給傳統(tong)的(de)包(bao)裝行(xing)業帶來(lai)了良好(hao)的(de)發展機(ji)遇，應(ying)用范圍也越來(lai)越廣(guang)，同時對包(bao)裝機(ji)的(de)品質和(he)生(sheng)產效率也提(ti)出了更好(hao)的(de)要求。

傳(chuan)統(tong)的(de)包裝機(ji)械多采用機(ji)械式控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，如凸(tu)輪(lun)分配軸(zhou)式，后來(lai)又出(chu)(chu)現了光電(dian)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)、氣動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)等控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)形式。在(zai)(zai)當前科學技術日新月異的(de)時代，各種新技術、新工藝(yi)、新材料、新設備的(de)出(chu)(chu)現，已不再(zai)是(shi)(shi)單純某(mou)一門學科的(de)發(fa)展，而是(shi)(shi)各門相關學科、多種先(xian)進技術的(de)互相滲透(tou)和相輔相成(cheng)的(de)結果。機(ji)電(dian)一體化(hua)技術是(shi)(shi)在(zai)(zai)信息(xi)論、控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)論和系統(tong)論的(de)基(ji)礎上建立起來(lai)的(de)綜合(he)技術，其實(shi)質(zhi)是(shi)(shi)從(cong)系統(tong)觀點出(chu)(chu)發(fa)，運用過程控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)原理(li)，將機(ji)械、電(dian)子與信息(xi)、檢測(ce)等有關技術進行有機(ji)組合(he)，實(shi)現整體最佳(jia)化(hua)。

一(yi)個完整的(de)(de)機(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化系統，一(yi)般(ban)包括觸摸屏加(jia)PLC、傳感器、動力源、傳動系統、執行機(ji)(ji)(ji)(ji)構等部(bu)分，它摒(bing)棄了常規包裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)中的(de)(de)繁瑣和(he)不合理部(bu)分，而將機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)、電(dian)子、傳感器等多種學(xue)科(ke)的(de)(de)先進技術(shu)融為(wei)一(yi)體(ti)，給(gei)包裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)在設(she)計(ji)、制造和(he)控制方(fang)面都帶來了深刻(ke)的(de)(de)變化，從根本上改變了包裝(zhuang)機(ji)(ji)(ji)(ji)械(xie)的(de)(de)現狀。

二、控制系統和工藝流程

1、控制系統

以高速三封口填充式包裝機為例，整機控制(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)由：人(ren)機界(jie)面顯示和(he)PLC控制(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)、給(gei)料稱重系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)（伺(si)服電機、稱重傳感(gan)器）、包裝材料進(jin)給(gei)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)（伺(si)服電機）、剪切(qie)封口系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)（熱(re)電阻）四部分組成(cheng)。

圖(tu)1 控制系(xi)統(tong) 

圖2 機(ji)械結構

2、工(gong)藝(yi)流程

在自(zi)動工作模式下各執行(xing)(xing)機(ji)構需要(yao)按一定順序(xu)執行(xing)(xing)動作，是按照(zhao)包裝材料進(jin)給、制袋、給料計量和封口傳輸的順序(xu)。

（1）因為(wei)包裝材料帶有公司宣傳標(biao)準(zhun)和圖(tu)案，要實現準(zhun)確定位(wei)剪切，所以采(cai)用伺(si)(si)服控(kong)(kong)制(zhi)系統。伺(si)(si)服電(dian)機每轉一圈是1000個脈(mo)沖，利用PLC發出的高(gao)速脈(mo)沖可(ke)以精確迅速控(kong)(kong)制(zhi)伺(si)(si)服電(dian)機運行和停止。改變(bian)過去(qu)包裝圖(tu)案不(bu)完(wan)整品相(xiang)殘次屏多的問(wen)題，提(ti)高(gao)生(sheng)產效(xiao)率(lv)和成品率(lv)。

（2）給(gei)(gei)料(liao)采用(yong)定位精(jing)(jing)度(du)高的伺服電機。伺服電機可(ke)以按照PLC發出脈(mo)沖數(shu)來精(jing)(jing)確(que)定位，實現(xian)精(jing)(jing)確(que)給(gei)(gei)料(liao)。另(ling)外還具有雙重(zhong)反饋裝置，伺服電機可(ke)以返回運動脈(mo)沖數(shu)從而實現(xian)精(jing)(jing)確(que)給(gei)(gei)料(liao)，稱重(zhong)傳感器作為(wei)第二種檢測，檢查填充重(zhong)量，雙重(zhong)計量方法(fa)有消(xiao)減少了包裝計量不(bu)準的問題。

（3）剪切控(kong)制(zhi)系統采(cai)用熱電阻加熱自(zi)動PID恒溫控(kong)制(zhi)，封口迅(xun)速美觀。

三、電氣軟件設計

填充(chong)式(shi)食品包裝機(ji)(ji)械一(yi)般(ban)較小，為了便與操作(zuo)又要節省空間(jian)，采用占用空間(jian)較小65535色高分辨率真彩顯示的WEINVIEW MT6056I人(ren)機(ji)(ji)界(jie)面(mian)(mian)(mian)。在(zai)人(ren)機(ji)(ji)界(jie)面(mian)(mian)(mian)中設計多(duo)幅畫面(mian)(mian)(mian)，參數(shu)設置、運(yun)行監(jian)控、故障報警、配方存儲(chu)和(he)調用、手自動控制。

采用PLC和人(ren)機界面控(kong)制(zhi)的自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)包裝機可以實現自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)制(zhi)袋(dai)、給料、自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)計量(liang)、自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)封裝等多(duo)項功能，并可對生產(chan)過(guo)程進行實時監控(kong)，完成自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)診斷(duan)、自(zi)(zi)(zi)動(dong)(dong)報警(jing)和數據上傳等功能。由于MT6056I的強大的存儲(chu)空(kong)間可以保存多(duo)組包裝配方，減少操作工勞(lao)動(dong)(dong)量(liang)提高(gao)生產(chan)效(xiao)率(lv)。

另(ling)外(wai)包(bao)(bao)裝(zhuang)形式多樣，以為機器只能包(bao)(bao)裝(zhuang)形式單(dan)一，圖中高速填充(chong)式包(bao)(bao)裝(zhuang)機可以包(bao)(bao)裝(zhuang):枕(zhen)形袋、燙邊袋、三(san)角包(bao)(bao)、打(da)孔袋、多連包(bao)(bao)等形式。 

人機界面顯示(shi)(shi)系(xi)統如圖1和(he)(he)圖2所示(shi)(shi)。可以根據(ju)用戶要求，設定(ding)包裝容量(liang)(liang)(liang)、制(zhi)袋(dai)(dai)長度、每分鐘包裝速度、系(xi)統可以精確(que)顯示(shi)(shi)出(chu)實(shi)際(ji)產量(liang)(liang)(liang)（袋(dai)(dai)數）和(he)(he)準(zhun)確(que)計量(liang)(liang)(liang)數（填(tian)充量(liang)(liang)(liang)），能夠(gou)對計量(liang)(liang)(liang)數手動清零，具有正常的啟動、停止及(ji)點(dian)動按鈕(niu)，配方存儲和(he)(he)調用。

圖1 產品包裝設置界面 

圖2產品包裝運行畫(hua)面

四、結束語

經過(guo)長時間(jian)生(sheng)(sheng)產實驗，WEINVIEW MT6056I以強大的(de)存(cun)儲空(kong)間(jian)，快速的(de)反應速度，操作簡(jian)單(dan)方便直觀，受(shou)到廣(guang)大客戶的(de)歡迎。用HMI和(he)PLC設(she)計可靠性高，故障排除迅速準確，大大提(ti)高生(sheng)(sheng)產效率，節約(yue)生(sheng)(sheng)產成本。