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自動定量包裝機是集自動控制、計量、新型傳感器、計算機管理等技術(shù)于一體的機電一體化設(shè)備。它能嚴(yán)格按照預(yù)設(shè)的程序標(biāo)準(zhǔn)自動供料、計量、灌裝、包裝和運輸成品，大大節(jié)省了人力，在計量精度和生產(chǎn)時限上比傳統(tǒng)方法更有保證，而PLC控制系統(tǒng)是其功能實現(xiàn)的關(guān)鍵。
一、自動定量包裝機可編程控制器控制系統(tǒng)的組成和功能
(一)自動定量包裝機的PLC控制系統(tǒng)
一個完整的PLC控制系統(tǒng)通常由PLC硬件、通信設(shè)備和HMI組成，而PLC硬件由電源模塊、CPU模板、I/O模塊等組成。它按功能分為兩部分，即CPU和I/O模塊在同一機架上的單機系統(tǒng)，而冗余系統(tǒng)由兩個沒有I/O模塊的機架或多個遠(yuǎn)程I/O機架組成。這樣，系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時可以連續(xù)運行。最常見的通訊設(shè)備是交換機，而HMI主要指觸摸屏和工控機，工控機需要相應(yīng)的編程和配置軟件來實現(xiàn)正常的下載、修改和上傳操作。
PLC控制系統(tǒng)的核心部分是CPU，它在電源模塊持續(xù)供電時，利用機箱背板總線與安裝在機箱上的模塊進行通信。在硬件自檢的前提下，進行插槽模塊安裝檢查和程序掃描，存儲并定期更新I/O模塊值，通過模擬模塊輪詢設(shè)備的各個模塊并不斷更新各個通道，程序執(zhí)行后直接輸入輸出結(jié)果。即使人機界面出現(xiàn)故障，也不會影響系統(tǒng)的正常運行。
(二)自動定量包裝機的PLC控制系統(tǒng)功能。
PLC控制系統(tǒng)軟件采用向?qū)桨惭b，具有自身與外圍系統(tǒng)聯(lián)鎖控制功能，控制控制系統(tǒng)中電機、各種給料機、擋板、物料閘門、計量料斗等部件的運行狀態(tài)，檢測狀態(tài)傳感器的運行狀態(tài)，實時監(jiān)控現(xiàn)場情況并隨時報警，及時將系統(tǒng)的運行狀態(tài)傳送給上位機，接受上位機的全過程監(jiān)控。
二、自動定量包裝機PLC控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
全自動定量包裝機由工控機、自動定量秤和自動包裝機組成?？刂茩C主要用于監(jiān)控流水線工藝設(shè)備和管理相關(guān)數(shù)據(jù)，以確保設(shè)備完成預(yù)期的操作。自動定量秤由稱重傳感器、狀態(tài)傳感器和送料機構(gòu)等控制結(jié)構(gòu)組成。其主要功能是實現(xiàn)產(chǎn)品材料的精確測量。自動包裝機由熱封機構(gòu)、自動裝袋機構(gòu)和輸送機構(gòu)組成，主要完成產(chǎn)品包裝、編碼印刷和成品運輸工作。PLC控制系統(tǒng)是自動定量包裝機三大主要部件協(xié)調(diào)管理的主要工具，其功能取決于自動定量軟件系統(tǒng)的設(shè)計。
運行前確定系統(tǒng)是否處于運行或校準(zhǔn)狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)處于校準(zhǔn)狀態(tài)時，可以根據(jù)自動定量包裝機加工的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置功能參數(shù)，標(biāo)定相關(guān)儀器。當(dāng)系統(tǒng)處于運行狀態(tài)時，需要完成自檢和工作狀態(tài)分析。自檢主要針對給料機構(gòu)和氣路系統(tǒng)。對于工作狀態(tài)分析，系統(tǒng)首先要恢復(fù)到初始化程序，系統(tǒng)操作斷線操作要重復(fù)多次。直到稱重料斗中的所有材料在循環(huán)程序中卸載，稱重料斗稱重后，準(zhǔn)備循環(huán)程序。在這個過程中，注意檢測相關(guān)儀器是否有誤差。如果儀器有任何錯誤，及時發(fā)出警報，立即修理。確認(rèn)儀器和其他設(shè)備沒有問題后，進行手動和自動狀態(tài)判斷。如果是手動狀態(tài)，可以直接手動操作。如果確定為自動狀態(tài)，則使用循環(huán)程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)中粗、細(xì)料機同時進料。當(dāng)物料稱重達(dá)到預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時，粗喂料停止，直到稱重達(dá)到最終值。此時需要注意的是，計量斗門只能允許進料。由于計量在卸載過程中不會受到計量料斗順序的影響，任何秤都可以在包裝機發(fā)出工作信號后直接卸載。為防止多個秤在同時卸料的過程中影響物料的稱量，應(yīng)實行“卸料聯(lián)鎖”，即當(dāng)一個秤卸料時，另一個秤停止卸料，當(dāng)多個秤同時完成物料的裝填時，應(yīng)按編程的順序逐個卸料。
為了實現(xiàn)儀表與PLC和上位機之間的通信連接，可以用RS485總線實現(xiàn)與上位機COM1端口的連接，PLC中設(shè)置的RS232應(yīng)與上位機COM2連接，采用半雙工點對點傳輸方式作為通信形式，實現(xiàn)儀表與PLC和上位機之間相同的運行狀態(tài)。當(dāng)距離較遠(yuǎn)時，可以通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換RS232和RS485電平，在特殊狀態(tài)下傳輸數(shù)據(jù)，可以使用數(shù)據(jù)寄存器輔助傳輸。
三、結(jié)論
通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，自動包裝機PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用大大降低了生產(chǎn)人員的工作壓力，有力地促進了工業(yè)化生產(chǎn)。但需要根據(jù)具體產(chǎn)品的特點進行有針對性的設(shè)計，以保證其使用的穩(wěn)定性，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的客觀性會直接影響自動定量包裝機PLC控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，所以要根據(jù)實際生產(chǎn)情況來確定。

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