1前言
近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速增長和人民生活水平的不斷提高，作為傳統(tǒng)行業(yè)之一的包裝工業(yè)，呈快速發(fā)展態(tài)勢，是人們普遍看好的“朝陽產(chǎn)業(yè)”，隨之而來的就是包裝機(jī)應(yīng)用需求的大幅增長。自動化控制技術(shù)已越來越受到各方面的關(guān)注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強(qiáng)企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。
在自動化技術(shù)迅速發(fā)展的今天，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，包裝機(jī)已全部實(shí)現(xiàn)了自動化。自動包裝機(jī)一般分為半自動包裝機(jī)和全自動包機(jī)兩種，由人工供給包裝材料和內(nèi)裝物，但能自動完成其它包裝工序的機(jī)器稱為半自動包裝機(jī)，自動完成主要包裝工序和其它輔助包裝工序的機(jī)器稱為全自動包裝機(jī)。
本文介紹了Horner公司新一代小型一體化控制器XLE013在DXD系列全自動包裝機(jī)上的應(yīng)用，該應(yīng)用在提高包裝機(jī)自動化方面取得了很好效果，具有很好的推廣前景。其產(chǎn)品外形如下：
2系統(tǒng)概述
DXD系列全自動包裝機(jī)、顆粒自動包裝機(jī)適用于制藥、食品、植物種子、化妝品、化工等產(chǎn)品中的松散狀無粘性粗粉狀、顆粒狀物料的自動包裝，如：沖劑、小丸、味精、白糖、湯料、麥片等，顆粒自動包裝機(jī)可以在包裝過程中自動完成計(jì)量、拉袋、充填、封口、切斷、計(jì)數(shù)、熱壓批號等全部工作，是醫(yī)藥制藥、食品、化工等行業(yè)廣大客戶實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化、提高生產(chǎn)效率的優(yōu)選設(shè)備。北京某包裝機(jī)械制造有限公司是生產(chǎn)DXD系列自動包裝機(jī)及灌裝機(jī)的專業(yè)廠家，其生產(chǎn)的DXD系列自動包裝機(jī)及灌裝機(jī)行銷海內(nèi)外，得到用戶的普遍好評。Horner公司技術(shù)工程師在認(rèn)真研究了包裝機(jī)工作原理之后，提出了基于XLE103小型一體化PLC的控制系統(tǒng)。其具體說明如下：
DXD全自動包裝機(jī)要求加料、充填、拉袋、封口、剪切、撕口、熱壓批號等工序全自動完成，包裝速度、制袋長度可以人為調(diào)整。采用XLE103控制的DXD全自動包裝機(jī)是集PLC控制器、人機(jī)界面、溫度PID控制、高速I/O、步進(jìn)電機(jī)控制等多種功能于一體的多用途自動包裝機(jī)，該包裝機(jī)具有自動給料、高速計(jì)數(shù)、袋長可調(diào)、溫度可自調(diào)節(jié)，并且具有性能穩(wěn)定、操作維護(hù)方便、效率高等特點(diǎn)，保證了包裝袋的長度穩(wěn)定，圖形美觀。根據(jù)工藝要求，DXD全自動包裝機(jī)采用XLE103進(jìn)行自動控制，包含一個關(guān)鍵的步進(jìn)電機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。XLE103是一款高度集成的一體化控制器，它本身集成12路數(shù)字量入，12路數(shù)字量出，4路高達(dá)10KHz的高速計(jì)數(shù)器輸入，2路最大道100KHz的PWM（高速脈沖）輸出，2路14位的模擬量輸入，自身可支持8路的PID數(shù)字調(diào)節(jié)。此外還集成2個串口，可以支持MODBUS協(xié)議和其他的串口協(xié)議。并且編程軟件免費(fèi)，編程電纜用戶可自己制作。其外觀如下：
3系統(tǒng)設(shè)計(jì)
采用XLE103控制的DXD全自動包裝機(jī)可以實(shí)現(xiàn)自動上料、自動計(jì)量、自動制袋、自動封裝、無紙報警、無料報警等多項(xiàng)功能，并可對生產(chǎn)過程中的封口溫度、包裝袋數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，完成自動診斷、自動報警和數(shù)據(jù)存儲等功能。其人機(jī)互動界面如下：
圖1
人機(jī)界面操作及顯示系統(tǒng)如圖1所示。根據(jù)用戶要求，設(shè)定打包袋數(shù)、每分鐘的包裝速度，系統(tǒng)可精確顯示出實(shí)際產(chǎn)量（當(dāng)前完成袋數(shù)）和準(zhǔn)確封口溫度（攝氏度），能夠?qū)τ?jì)量數(shù)手動清零，具有正常的啟動、停止及點(diǎn)動按鈕。并且可以根據(jù)用戶要求設(shè)置畫面帶有權(quán)限保護(hù)。
下面對DXD全自動包裝機(jī)的各控制部分做一簡單說明：
制袋控制系統(tǒng)：制袋過程的啟停有兩種控制方式，即機(jī)側(cè)按鈕和人機(jī)界面操作。無論采用哪種方式，當(dāng)操作者按下啟動按鈕時，拉袋步進(jìn)電機(jī)根據(jù)XLE103設(shè)定的各種參數(shù)工作，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給，XLE103實(shí)時檢測步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給量。當(dāng)達(dá)到設(shè)定范圍時，開始檢測拉袋停止傳感器，傳感器信號為ON時，拉袋到位，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)給停止，計(jì)數(shù)加1。然后進(jìn)入下一次拉袋準(zhǔn)備。在整個制袋過程中，XLE103實(shí)時跟蹤、顯示各個數(shù)據(jù)變化，一旦有故障（如電機(jī)堵轉(zhuǎn)等）或是不合理的數(shù)據(jù)出現(xiàn)，整個機(jī)器就會停止，并強(qiáng)行在屏幕上顯示并報警，并接通警報器，及時通知操作人員。參數(shù)設(shè)定參見圖2。
圖2
封裝及剪切控制系統(tǒng)： PLC根據(jù)實(shí)時采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，每袋在進(jìn)料結(jié)束后輸出封裝。根據(jù)XLE設(shè)定的值進(jìn)行對比，條件滿足輸出完成剪切。包裝機(jī)封裝和剪切過程保證不在制袋過程中進(jìn)行，必須加以互鎖。
4系統(tǒng)其他功能
該系統(tǒng)可以對包裝機(jī)的所有電機(jī)狀態(tài)進(jìn)行時時監(jiān)控，也可以根據(jù)運(yùn)行的狀況進(jìn)行點(diǎn)動操作。尤其使拉袋得點(diǎn)動操作，可以使操作員能方便快速的上袋。其監(jiān)控畫面見圖3：
圖3
5結(jié)束語
經(jīng)過長時間的調(diào)試和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，XLE103已在DXD全自動包裝機(jī)上得到實(shí)際應(yīng)用。系統(tǒng)在包裝機(jī)上的成功運(yùn)行表明，Horner系列小型一體化PLC功能完善、性能可靠，是小型PLC的優(yōu)秀代表，具有先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、可靠、靈活的顯著特點(diǎn)，不僅提高了系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，而且大大提高了系統(tǒng)的靈活性，為不同客戶的不同需求提供了靈活的解決方案。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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