1 行業(yè)介紹

包裝機(jī)械是指能完成全部或部分產(chǎn)品和商品包裝過(guò)程的機(jī)械。包裝過(guò)程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及與其相關(guān)的前后工序，如清洗、堆碼和拆卸等。

我國(guó)包裝機(jī)械發(fā)展起步于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?？刂婆c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(jiǎn)化，工作的速度和精度大大提高。

本文開(kāi)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(lái)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)

2 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億維PLC作為控制系統(tǒng)。相比于其他PLC控制系統(tǒng)而言，億維PLC控制系統(tǒng)的性價(jià)比更高。

3 方案需求

4 解決方案

立式包裝機(jī)控制系統(tǒng)采用一臺(tái)億維X系列經(jīng)濟(jì)型X1-32TD 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)）采用億維經(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

硬件配置圖

5 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

6  電氣控制

立式包裝機(jī)電控柜實(shí)際配線圖

7 工藝流程

立式包裝機(jī)工藝流程圖

8 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(zhǎng)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

9 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(shuō)明圖

立式包裝機(jī)高速脈沖輸圖

圖片立式包裝機(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

10 HMI畫面設(shè)計(jì)

自動(dòng)頁(yè)面

立式包裝機(jī)的自動(dòng)操作頁(yè)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(yè)面

11 使用效果

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(guò)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)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(guò)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)了億維PLC強(qiáng)大擴(kuò)展功能和強(qiáng)大指令功能等功能。