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包裝機械是指能完成全部或部分產品和商品包裝過程的機械。包裝過程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及與其相關的前后工序，如清洗、堆碼和拆卸等
我國包裝機械起步發(fā)展于80年代，當時，全機械式設備配備一臺可編程邏輯控制器(PLC)，用于控制邏輯功能和驅動器的機械動力軸，但靈活性并不盡如人意。控制與驅動技術被證明是包裝機械結構領域中的關鍵技術。
如今，包裝機械是一種集機、電、氣一體化的全自動設備。充分利用最新科技成果，采用氣動執(zhí)行機構、伺服電機驅動等傳動技術，大大縮短整體機械的傳動鏈，機械結構大為簡化，工作的速度和精度大大提高。
本文開發(fā)的立式包裝機系統(tǒng)完全取代傳統(tǒng)的手工操作，采用自動化技術，生產出來的包裝產品一致性好，質量穩(wěn)定可靠，同時，生產效率高。
立式包裝機
方案背景
立式包裝機的特點是動作復雜、頻繁，有較多的執(zhí)行元件。使用PLC進行編程控制最能顯現(xiàn)出其經濟性，PLC的高速計數和脈沖輸出功能是使用繼電器控制系統(tǒng)所不具備的。綜合考慮經濟、實現(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)的性價比更高。
方案需求
| 要求1 | 設備必須每個動作都有手動功能。 |
| 要求2 | 下料和打碼需要有開關功能。 |
| 要求3 | 設備要有產量計算功能。 |
| 要求4 | 設備要有設定產量，到了停機功能。 |
| 要求5 | 設備要求有數據存儲功能需要八組數據存儲。 |
| 要求6 | 設備要求要有拉膜糾偏功能，放膜位置。 |
| … | … |
解決方案
立式包裝機控制系統(tǒng)采用一臺億維X系列經濟型PLC控制器，主要控制立式包裝機的整體動作，上位機（操作系統(tǒng)）采用億維經濟型UH407系列HMI操作界面，用于進行功能選擇、手動調試、參數設置和自動調試等用戶操作。
硬件明細表
| 硬件明細表 | ||
| 產品類型 | 產品型號 | 產品種類 |
| 億維PLC | X1-32TD-E0 | 1臺 |
| 億維HMI | UH407-4AU01-0AA0 | 1臺 |
| 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 |
| 機械部件 | — | 若干 |
硬件配置圖
機械結構
立式包裝機的機械結構主要由六部分組成：制袋成型器、縱封機構，橫封機構、打碼機構、拉膜機構、走膜機構組成。
立式包裝機整體結構解析圖
電氣控制
立式包裝機電控柜實際配線圖
工藝流程
立式包裝機工藝流程圖
控制流程
立式包裝機的工藝流程主要包括五部分：填充伺服進行上料填充，拉膜電機按照設定長度進行拉膜，縱封和橫封氣缸進行縱封橫封，切刀氣缸進行切斷，打碼氣缸進行打碼。
立式包裝機控制流程圖
PLC程序設計
立式包裝機的高速計數控制程序圖
高速計數指令解析說明圖
立式包裝機高速脈沖輸圖
立式包裝機PLC外部中斷程序圖
立式包裝機的程序區(qū)塊劃分控制程序圖
HMI畫面設計
自動頁面
立式包裝機的自動操作頁面主要用于打碼、填充選擇、運行調試動作和顯示、包裝速度和產量計數等功能。
立式包裝機的HMI自動頁面
使用效果
通過現(xiàn)場調試立式包裝機做出的產品上料產品重量精度大大提高，降低產品的功耗，提高產品質量，提高產能，并經過長時間測試，上料稱重精度精確到正負50g，滿足了客戶的要求，而且立式包裝機在運行過程中運行平穩(wěn)、生產效率高；從而可以為客戶提高生產效率，降低勞動強度，節(jié)約人工成本，改善生產環(huán)境，使企業(yè)的生產成本有所降低。該控制方案很好的體現(xiàn)了億維PLC強大擴展功能和強大指令功能等功能。
