PLC 技術(shù)在包裝領(lǐng)域中的應(yīng)用

宋昱良 湖南省長沙市廣益實(shí)驗(yàn)中學(xué)

包裝是產(chǎn)品出場的最后一個(gè)換就，包裝的工序可以通過自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備提高生產(chǎn)效率，降低工廠員工的工作強(qiáng)度，改善勞動(dòng)狀況，并且可以減少人力成本，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。PLC是一種可以輸出入程序的邏輯控制器，擁有強(qiáng)大的信息處理能力，大容量的存儲(chǔ)器，能夠輕易地的實(shí)現(xiàn)邏輯控制，數(shù)據(jù)運(yùn)算，以及通信等等，能夠大幅度提升系統(tǒng)的性能，因此將PLC技術(shù)應(yīng)用到包裝系統(tǒng)中具有重要的意義。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的發(fā)展，PLC技術(shù)的已經(jīng)被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，包括個(gè)人計(jì)算機(jī)，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)等等，實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜電路的控，具有操作簡單，編輯容易，靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)。

1 PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC是由中央處理器也就是CPU，存儲(chǔ)器，輸入輸出單元，電源和編程器組成的，CPU是PLC的核心組件，使用編輯工具編輯用戶數(shù)據(jù)，程序等，并將其輸入CPU中，并且根據(jù)用戶的存放順序進(jìn)行讀取和執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)工程的工作需求。此外，CPU還能夠?qū)LC內(nèi)部電路和電源進(jìn)行檢測，出現(xiàn)故障后，分析故障類型，并且發(fā)出警報(bào)，幫助工作人員排除故障，修復(fù)系統(tǒng)。存儲(chǔ)器是一種半導(dǎo)體電路，具有記憶功能，PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器有三種，系統(tǒng)工程存儲(chǔ)器，用戶程序存儲(chǔ)器以及工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。PLC可以根據(jù)實(shí)際的工作需要選擇最合適的存儲(chǔ)器，輸入輸出單元與PLC外部的負(fù)載設(shè)備相連，通過對PLC系統(tǒng)提供信號，輸入輸出系統(tǒng)對信號進(jìn)行傳導(dǎo)，轉(zhuǎn)換，濾波等等，使CPU能夠識別和處理信號，處理完成后將電信號進(jìn)行功率放大和光電隔離等操作，幫助外部負(fù)載設(shè)備識別，最終實(shí)現(xiàn)各類驅(qū)動(dòng)元件的相應(yīng)指令。電源部分是對PLC系統(tǒng)的運(yùn)行提供各類直流電源，PLC系統(tǒng)電源要求電壓范圍變寬，重量輕，抗干擾性能力強(qiáng)，體積小的優(yōu)點(diǎn)。編程器則是由圖形編輯器和簡易編輯器組成，圖形編輯器屏幕大，操作簡單，能夠脫機(jī)運(yùn)行，功能強(qiáng)大，簡單編輯器，體積小，成本低便于攜帶，實(shí)際工作中，可以根據(jù)生產(chǎn)要求選擇最合適的編輯器。

2 PLC在包裝機(jī)械上的應(yīng)用

包裝機(jī)械是機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品，能夠進(jìn)行物料的稱重，送袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、金屬檢測、重量復(fù)檢、批號打印、轉(zhuǎn)位編組等作業(yè)的自動(dòng)化。

2.1 包裝生產(chǎn)流水線的稱重控制

電子稱重機(jī)能夠進(jìn)行物料投料以及定值稱重工作，稱重系統(tǒng)的動(dòng)力源使用氣動(dòng)元件，與PLC系統(tǒng)連接。稱重過程中，根據(jù)PLC系統(tǒng)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行填料，當(dāng)填料的數(shù)值達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)關(guān)閉填料口。稱重系統(tǒng)采用雙傳感器的并聯(lián)組秤方式與PLC系統(tǒng)進(jìn)行連接成體結(jié)構(gòu)實(shí)用了減震措施，提高稱重的精度。

2.2 包裝生產(chǎn)流水線的自動(dòng)裝袋機(jī)控制

自動(dòng)裝袋機(jī)由機(jī)架、過渡料斗、翻門縮口裝置、取袋開袋夾送裝置等構(gòu)成。過渡料斗連接電子稱重機(jī)，通過數(shù)據(jù)線與PLC系統(tǒng)連接，由PLC系統(tǒng)控制過渡料斗的動(dòng)作幅度，實(shí)現(xiàn)物料的傳遞，并且隔絕裝袋機(jī)的震動(dòng)。取袋開袋裝置將袋子夾住，利用吸盤將袋口拉開填裝物料，當(dāng)檢測系統(tǒng)檢測完畢后，PLC系統(tǒng)發(fā)出命令們進(jìn)行規(guī)定數(shù)值的卸料工作。裝料完畢后，將料袋放到輸送機(jī)上進(jìn)行輸送，根據(jù)程序設(shè)置，將其運(yùn)輸?shù)綂A口的整形機(jī)內(nèi)。

2.3 包裝生產(chǎn)流水線的轉(zhuǎn)位輸送機(jī)控制

轉(zhuǎn)位輸送機(jī)由料袋轉(zhuǎn)位機(jī)和輸送機(jī)組成，能夠?qū)⒘洗凑疹A(yù)定程序進(jìn)行轉(zhuǎn)位和輸送，一般通過信號的控制轉(zhuǎn)為裝置來實(shí)現(xiàn)。

2.4 PLC在包裝機(jī)械的溫度控制中的應(yīng)用

PLC控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)連接實(shí)現(xiàn)對于溫度的控制，溫度傳感器在加熱電極上，PLC可以對加熱電極上的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測和采集，并且將溫度的變化數(shù)據(jù)傳輸至溫度傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過PLC進(jìn)行轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的顯示。PLC控制系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的要求控制溫度的范圍，控制動(dòng)作要求實(shí)現(xiàn)比例，積分，微分的規(guī)范化細(xì)節(jié)控制。

3 PLC在包裝機(jī)械的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 實(shí)時(shí)性

PLC控制系統(tǒng)在包裝機(jī)械生產(chǎn)流程中掌控產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)，控制信號的處理時(shí)間和速度，實(shí)現(xiàn)對包裝機(jī)械的安全連鎖保護(hù)。

3.2 可靠性高

PLC控制系統(tǒng)在包裝機(jī)械上的輸入和輸出都是使用光電隔離處理，保證包裝機(jī)械的生產(chǎn)電路和PLC內(nèi)部電路的電氣隔離，PLC系統(tǒng)自身帶有的診斷能力能夠?qū)﹄娫匆约捌渌收线M(jìn)行技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和警告，避免故障對生產(chǎn)造成更大的影響。

3.3 安裝簡單、維修方便

PLC控制系統(tǒng)通過輸入/輸出端口與包裝機(jī)械的連接，整個(gè)系統(tǒng)的安裝過程十分簡便，不需要對機(jī)械進(jìn)行改造，操作過程簡單，而且各個(gè)結(jié)構(gòu)都有獨(dú)立的運(yùn)體系能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障，包裝機(jī)械的控制人員和修理人員對于故障的類型和原因解決，只需要將模塊進(jìn)行更換即可。

4 結(jié)束語

總的來說，PLC控制系統(tǒng)也就是可編程控制器，在產(chǎn)品包裝領(lǐng)域有了較大的發(fā)展，觸摸屏的應(yīng)用更加能夠直觀的監(jiān)視產(chǎn)品的包裝流程，對于工廠流水作業(yè)的工序和產(chǎn)品定性定量的控制，以及每日的生產(chǎn)量都可以從控制系統(tǒng)中查看，方便控制生產(chǎn)，進(jìn)行有效的調(diào)整和修改，降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。

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