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在食鹽、奶粉、面粉、飼料、水泥等企業(yè)的生產(chǎn)中，顆粒和粉末物料產(chǎn)品包裝是一個非常重要的環(huán)節(jié)。單機操作的設(shè)備和單一包裝品種、規(guī)格的包裝機不滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)企業(yè)的需要，不但要求包裝作業(yè)依次完成自動包裝、輸送、檢測、貯存等工序，并在速度、質(zhì)量、衛(wèi)生條件和花色品種等方面達到產(chǎn)品要求。要求生產(chǎn)線自動化程度高、速度快、適應(yīng)性強。本文為能實現(xiàn)顆粒、粉末物料動態(tài)稱量和包裝的自動包裝生產(chǎn)線設(shè)計了控制系統(tǒng)。
1、自動包裝生產(chǎn)線工作流程與控制要求
自動包裝生產(chǎn)線是將自動包裝機、輔助設(shè)備以及輸送裝置根據(jù)產(chǎn)品包裝工藝，按一定的順序組合起來，再配以相應(yīng)的檢測、控制、自動調(diào)整補償裝置等而組成。包裝物品由一端不斷送入，包裝材料在相應(yīng)的工位加入，物品按工藝流程順序經(jīng)過各工序，產(chǎn)品從另一端輸出，使物品在無需人工直接參與操作的情況下自動完成輸送、包裝的全過程。
顆粒和粉末物料的包裝工藝流程為：
①包裝材料輸送：為避免柔性材料在不同張力作用下的伸縮，確保商標圖案的完整，設(shè)置一個自動檢測補償裝置。
②包裝材料成型：在成型機構(gòu)作用下，將送到的包裝材料制成規(guī)定的形狀并封邊，只保留一邊開口以待充填物料。
③物料稱量與充填：通過稱量機上安裝的物重檢測裝置實現(xiàn)對物料的高精度動態(tài)稱量，稱量好后靠自重或加料機構(gòu)裝入已成型的包裝袋內(nèi)，這是整個工藝流程控制的關(guān)鍵。
④抽氣或充氣、封口：可在填料的過程中同時進行，不同產(chǎn)品有的包裝好后要抽成真空（驅(qū)除空氣防止氧化變質(zhì)），有的產(chǎn)品則需要充入保護性的無菌氣體（氮氣等）。
⑤切斷送出：邊制袋邊加料的包裝機一般都是在所有的包裝操作完成后，再將其切斷送出。
⑥物重選別：二次稱量，選出合格產(chǎn)品，不合格者分流剔除。
自動包裝線主要由稱量機、成形充填封口機、物重選別機、打印器、輸送機等組成。根據(jù)工藝流程要求，控制系統(tǒng)必須具備一下功能：
①從包裝物品輸入到包裝產(chǎn)品輸出的所有工序動作的順序控制；
②對稱量重量的模擬量控制；
③為了監(jiān)視設(shè)備的運行情況、方便的輸入工作參數(shù)、簡化操作面板，應(yīng)具有友好的人機界面；
④具有完善的故障檢測和報警功能。
生產(chǎn)線上的動態(tài)稱量機、成型充填封口機及打印器等采用氣動執(zhí)行元件，電磁閥控制氣缸完成相應(yīng)動作，而包裝材料的輸送、牽引和包裝完成后的選別、輸送等由電動機完成，所以自動線控制系統(tǒng)主要由氣動控制和電動控制兩部分組成。
2、電氣控制系統(tǒng)
自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)是一個順序控制系統(tǒng)，為了實現(xiàn)高精度動態(tài)稱量，需對稱量重量進行檢測和控制，所以硬件系統(tǒng)采用可編程控制器作為主控制器，配以模擬量模塊和觸摸屏，協(xié)調(diào)控制各種輸入、輸出信號，控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。