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1引言

近幾年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，小袋包裝食品已走進千家萬戶，目前小袋包裝食品已進入成長期， 大多數(shù)食品定量主要采用容積計量，速度快，精度較低，定量商品的合格率遠不能條狀、片狀等物料。 協(xié)調(diào)發(fā)展的有機整體，要求經(jīng)濟發(fā)展必須考慮自然生態(tài)環(huán)境的長期承載能力，滿足人類長遠生成的需要。

在系統(tǒng)的設計過程中，從系統(tǒng)的方案設計到成品的生成，包括生產(chǎn)過程中的周轉(zhuǎn)物、回收物及廢棄物等，都充分地利用綠色設計的新思想。例如系統(tǒng)方案設計選 擇時，將綠色設計新思想擺在首位，在滿足生產(chǎn)工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能多地采用綠色設計；當在滿足生產(chǎn)工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量和采用綠色設計產(chǎn)生沖突時，釆取資金傾斜政策，以滿足實際需要。在系統(tǒng)設計階段，將影響環(huán)境因素及預防污染的措施納入產(chǎn)品設計中，將環(huán)境性能作為產(chǎn)品設計的目標和出發(fā)點，使生產(chǎn)對環(huán)境的污染減少到最小，從根本上防治了污染，節(jié)約了能源和資源。設計中， 釆用組態(tài)軟件進行控制，真正體現(xiàn)人性化設計，全面實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，大大減少勞動強度、提高生產(chǎn)效率、降低噪聲污染、節(jié)約電能及減少對電網(wǎng)的沖擊。在物流過程中，實現(xiàn)將物料進行全密封裝置, 從而杜絕了粉狀及粉粒狀物料對周圍環(huán)境的污染，保護工人的身體健康，物料從原料開始到包裝成品的過程中，采用全密封，全過程自動監(jiān)控。

2綠色設計與制造

3系統(tǒng)特點及功能

1. 自動化程度高

系統(tǒng)采用當前最為流行的組態(tài)軟件進行開發(fā)設計，畫面逼真，組態(tài)靈活，將PLC及二次儀表等設備進行連接，構(gòu)成有機的整體。

2. 模塊化設計

采用模塊化設計思想，根據(jù)需要選用雙頭秤、三頭秤或四頭秤自由組合的方式，這樣既可保證定量準確，又能提高計量速度。

3. 可操作性好

只需按下操作按鈕或在組態(tài)畫面上點擊相應按鈕就能完成所需要的工作，大大提高了勞動生產(chǎn)率，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。

4. 可靠性好

由于采用高可靠性能的某公司生產(chǎn)的PLC及工控機進行控制，同時采用CAD進行優(yōu)化設計，保證系統(tǒng)具有較高的可靠性。

5. 可塑性強

與上位機進行通信，并將數(shù)據(jù)傳送給上位機進 行處理，并可通過PLC的裕量接口與外圍設備進行聯(lián)絡，保證現(xiàn)場的設備都能準確完成所需的功能。

4主要技術(shù)指標

最大秤量：20 ~ 2 000g ；

稱量速度：20 ~ 120袋/min;

稱量精度：±0.2% ~± 1.0% (取決于物料的 性質(zhì))；

外形尺寸：1 880mm x 1 800mm x 860mm; 自重：480kg;

平均功耗：2kWo

5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

該系統(tǒng)主要由工控機(內(nèi)裝工業(yè)控制用組態(tài)軟件)、自動定量秤、自動包裝機三大部分組成。工業(yè)控制機主要用于完成設備的操作、對流水線的工藝裝置的監(jiān)視及數(shù)據(jù)管理；自動定量秤主要由儲料倉、 秤架、計量斗、稱重傳感器、狀態(tài)傳感器、給料機構(gòu)、氣路單元、控制單元等組成，主要用于完成物料的計量；自動包裝機主要由自動套袋機構(gòu)、熱合 機構(gòu)、傳送機構(gòu)、編碼打印機構(gòu)、控制單元等組成, 主要用于物料的包裝、編碼打印及成品輸送等功能。

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6 PLC控制系統(tǒng)

1. PLC的性能特點

1. 可靠性高。I/。均采用光電耦合，二次電路設有C-R濾波器，防止混入輸入接點的振動噪聲和輸入線的噪聲引起誤動作，具有很強的抗干擾能 力，能用于較惡劣的環(huán)境。
2. 抗干擾性好。采用模塊結(jié)構(gòu)和軟件控制， 省去硬件開發(fā)工作，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。
3. 通用性好，使用方便、靈活。在不改變硬件的情況下，修改PLC內(nèi)部軟件可實現(xiàn)不同的控制要求，大大減少調(diào)試的工作量，提高工作效率，使系統(tǒng)的柔性大大提高。
4. 增加RS232BD接口板，方便地實現(xiàn)與上位機之間的通信。

2. PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

1. 用于控制該系統(tǒng)與周邊系統(tǒng)的聯(lián)鎖控制。
2. 用于控制系統(tǒng)中電機的起停，大、小振動給料機的起停，擋板升降，料門開閉，計量斗切換等。
3. 用于檢測狀態(tài)傳感器的工作狀態(tài)。
4. 用于監(jiān)控現(xiàn)場的異常情況，并進行報警。
5. 將系統(tǒng)的工作情況傳送給上位機，并由上位機進行監(jiān)控。

3. PLC控制系統(tǒng)硬件組成

系統(tǒng)涉及的周圍設備較多，用戶不同，連接的接口數(shù)量也不一樣，考慮到系統(tǒng)的通用性、可擴展性及技術(shù)的成熟性，系統(tǒng)設計時綜合考慮性能價格比，選用了某公司生產(chǎn)的可編程控制器 (帶RS232BD接口)，系統(tǒng)自身需32個輸入點；36個輸出點，同時考慮現(xiàn)場的可擴展性，選用某公司生產(chǎn)的可編程控制器。其輸入信號主要包括狀態(tài)傳感器輸入信號、包裝機準包裝信號、儀表定值信號、自檢/工作信號、聯(lián)鎖信號等； 輸出信號主要包括電機控制信號、電磁閥、報警、 提示等信號。