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我國包裝機(jī)械起步發(fā)展于80年代，當(dāng)時(shí)，全機(jī)械式設(shè)備配備一臺(tái)可編程邏輯控制器(PLC)，用于控制邏輯功能和驅(qū)動(dòng)器的機(jī)械動(dòng)力軸，但靈活性并不盡如人意。控制與驅(qū)動(dòng)技術(shù)被證明是包裝機(jī)械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)。

如今，包裝機(jī)械是一種集機(jī)、電、氣一體化的全自動(dòng)設(shè)備。充分利用最新科技成果，采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)等傳動(dòng)技術(shù)，大大縮短整體機(jī)械的傳動(dòng)鏈，機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡化，工作的速度和精度大大提高。

本文開發(fā)的立式包裝機(jī)系統(tǒng)完全取代傳統(tǒng)的手工操作，采用自動(dòng)化技術(shù)，生產(chǎn)出來的包裝產(chǎn)品一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，同時(shí)，生產(chǎn)效率高。

立式包裝機(jī)

方案背景

立式包裝機(jī)的特點(diǎn)是動(dòng)作復(fù)雜、頻繁，有較多的執(zhí)行元件。使用PLC進(jìn)行編程控制最能顯現(xiàn)出其經(jīng)濟(jì)性，PLC的高速計(jì)數(shù)和脈沖輸出功能是使用繼電器控制系統(tǒng)所不具備的。綜合考慮經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)效果、定位精度等原因客戶采用了k8凯发天生赢家一触即发人生PLC作為控制系統(tǒng)。相比于其他PLC控制系統(tǒng)而言，k8凯发天生赢家一触即发人生PLC控制系統(tǒng)的性價(jià)比更高。

方案需求

要求1	設(shè)備必須每個(gè)動(dòng)作都有手動(dòng)功能。
要求2	下料和打碼需要有開關(guān)功能。
要求3	設(shè)備要有產(chǎn)量計(jì)算功能。
要求4	設(shè)備要有設(shè)定產(chǎn)量，到了停機(jī)功能。
要求5	設(shè)備要求有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能需要八組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
要求6	設(shè)備要求要有拉膜糾偏功能，放膜位置。
…	…

解決方案

立式包裝機(jī)控制系統(tǒng)采用一臺(tái)k8凯发天生赢家一触即发人生X系列經(jīng)濟(jì)型PLC控制器，主要控制立式包裝機(jī)的整體動(dòng)作，上位機(jī)（操作系統(tǒng)）采用k8凯发天生赢家一触即发人生經(jīng)濟(jì)型UH407系列HMI操作界面，用于進(jìn)行功能選擇、手動(dòng)調(diào)試、參數(shù)設(shè)置和自動(dòng)調(diào)試等用戶操作。

硬件明細(xì)表

硬件明細(xì)表
產(chǎn)品類型	產(chǎn)品型號(hào)	產(chǎn)品種類
k8凯发天生赢家一触即发人生PLC	X1-32TD-E0	1臺(tái)
k8凯发天生赢家一触即发人生HMI	UH407-4AU01-0AA0	1臺(tái)
東菱伺服	750W伺服	1套
液壓閥	SMC電磁閥	若干
傳感器	磁性傳感器	若干
電氣部件	—	若干
機(jī)械部件	—	若干

硬件配置圖

機(jī)械結(jié)構(gòu)

立式包裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由六部分組成：制袋成型器、縱封機(jī)構(gòu)，橫封機(jī)構(gòu)、打碼機(jī)構(gòu)、拉膜機(jī)構(gòu)、走膜機(jī)構(gòu)組成。

立式包裝機(jī)整體結(jié)構(gòu)解析圖

電氣控制

立式包裝機(jī)電控柜實(shí)際配線圖

工藝流程

立式包裝機(jī)工藝流程圖

控制流程

立式包裝機(jī)的工藝流程主要包括五部分：填充伺服進(jìn)行上料填充，拉膜電機(jī)按照設(shè)定長度進(jìn)行拉膜，縱封和橫封氣缸進(jìn)行縱封橫封，切刀氣缸進(jìn)行切斷，打碼氣缸進(jìn)行打碼。

立式包裝機(jī)控制流程圖

PLC程序設(shè)計(jì)

立式包裝機(jī)的高速計(jì)數(shù)控制程序圖

高速計(jì)數(shù)指令解析說明圖

立式包裝機(jī)高速脈沖輸圖

立式包裝機(jī)PLC外部中斷程序圖

立式包裝機(jī)的程序區(qū)塊劃分控制程序圖

HMI畫面設(shè)計(jì)

自動(dòng)頁面

立式包裝機(jī)的自動(dòng)操作頁面主要用于打碼、填充選擇、運(yùn)行調(diào)試動(dòng)作和顯示、包裝速度和產(chǎn)量計(jì)數(shù)等功能。

立式包裝機(jī)的HMI自動(dòng)頁面

使用效果

通過現(xiàn)場調(diào)試立式包裝機(jī)做出的產(chǎn)品上料產(chǎn)品重量精度大大提高，降低產(chǎn)品的功耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)能，并經(jīng)過長時(shí)間測試，上料稱重精度精確到正負(fù)50g，滿足了客戶的要求，而且立式包裝機(jī)在運(yùn)行過程中運(yùn)行平穩(wěn)、生產(chǎn)效率高；從而可以為客戶提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人工成本，改善生產(chǎn)環(huán)境，使企業(yè)的生產(chǎn)成本有所降低。該控制方案很好的體現(xiàn)了k8凯发天生赢家一触即发人生PLC強(qiáng)大擴(kuò)展功能和強(qiáng)大指令功能等功能。