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傳統(tǒng)的面粉包裝釆用人工干預(yù)的半機(jī)械化操作，雖然相對于過去的人工操作效率略有提升，但準(zhǔn)確度和品控往往出現(xiàn)問題。近年來，全自動的面粉包裝機(jī)已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用，基于各類傳感器和執(zhí)行器的面粉包裝機(jī)無論從生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制上來說都有著明顯的提高，根據(jù)以往的經(jīng)驗，我們釆用了三菱的PLC進(jìn)行重新設(shè)計，實現(xiàn)了面粉自動包裝的智能化和觸屏參數(shù)微調(diào)控制。

三菱PLC可以精確的計量包裝精度,通過觸屏監(jiān)控其運行狀態(tài),根據(jù)實際需求隨時調(diào)節(jié)，充分發(fā)揮了可編程控制器在自動化方面的優(yōu)勢，此次釆用的PLC還有變頻調(diào)速功能，提高了資源的利用率。在多生產(chǎn)線、多產(chǎn)品線和大規(guī)模自動化升級的面粉加工廠能發(fā)揮出最大優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣闊。

—、工作流程

機(jī)械部分釆用氣壓傳動，主要元件包括單作用氣缸和電磁閥。通過電磁閥對氣缸的控制，實現(xiàn)儲料倉門開閉、包裝袋取袋、送袋、開袋、夾緊和傳遞等過程，工藝流程如圖所示:

如圖所示，光電開關(guān)確定包裝袋就緒，有問題則產(chǎn)生中斷報警,否則進(jìn)行下一步驅(qū)動電磁閥使用吸盤抓取包裝袋，由壓力定位輻輪進(jìn)行定位后開始灌裝,稱重系統(tǒng)用于判斷是否灌裝合格。

二、硬件結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)包括開關(guān)控制和模擬量變頻調(diào)速控制。允許連續(xù)自動運行和手動運行兩種模式,在手動模式下，需要顯示的動作狀態(tài)信息較多，無法采用信號燈或電器按鈕的方式進(jìn)行,必須采用觸摸屏和總線的方式。經(jīng)過參數(shù)比較，采用三菱公司的觸摸屏。

經(jīng)過計算,本系統(tǒng)需要數(shù)字量輸入端口23各，其中光電傳感器2個，壓力開關(guān)2個，氣缸運動限位器19個。數(shù)字輸出量15個,其中用于控制傳送帶電機(jī)接觸器的1個,控制氣缸電磁閥的14個。變頻調(diào)速器需單獨占用兩個輸入和一個輸出。稱量傳感器測量裝袋質(zhì)量，電壓信號輸入模擬量輸入通道，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值后關(guān)閉料倉。速度傳感器測量電機(jī)轉(zhuǎn)速并轉(zhuǎn)化為模擬量輸入通道與設(shè)定值比較。通過PID計算，運算結(jié)果使用模擬量通道來控制變頻器，實現(xiàn)節(jié)能變頻。這里的變頻器釆用三菱公司FR-D740-7.5K-CHT型,傳動部分使用減速機(jī)構(gòu)和鏈條構(gòu)成,最大化減少震動。

主控單元使用三菱公司的FX2N-48MR,增加模擬量擴(kuò)展FX2N-3A,增加GOT1155觸摸屏幕_oFX2N-48MR-001是日本三菱公司的可編程控制器(PLC),繼電器輸出及輸入24點，輸出24點。FX2N是FX系列中功能最強、速度最高的微型PLC,內(nèi)置用戶存儲器8Kb,可擴(kuò)展到16Kb,最大可擴(kuò)展到256個I/O點，可有多種特殊功能擴(kuò)展，實現(xiàn)多種特殊控制功能(PID、高速計數(shù)、A/D、D/A、等)。有功能很強的數(shù)學(xué)指令集。通過通信擴(kuò)展板或特殊適配器可實現(xiàn)多種通信和數(shù)據(jù)鏈接。其優(yōu)點是系統(tǒng)配置靈活，具有簡單的外部機(jī)器通訊功能，外部設(shè)備通用性也比較強，且運算速度較高。

三、軟件設(shè)計

本系統(tǒng)核心功能即自動運行包裝，主線步驟為運行、暫停、結(jié)束、復(fù)位。手動功能較為復(fù)雜，包括所有執(zhí)行部件的進(jìn)退啟停操作。編程過程主要釆用GT-Designer軟件進(jìn)行編輯，設(shè)定分別在按鈕按下、抬起時對執(zhí)行部件進(jìn)行操作。參數(shù)設(shè)定部分，可以按照生產(chǎn)實際的需求，設(shè)定任意轉(zhuǎn)速和計數(shù)參數(shù)，并能夠?qū)γ總€參數(shù)的上限進(jìn)行分別設(shè)置，超過臨界值的狀態(tài)設(shè)定保護(hù)中斷或報警中斷，具體編程過程略過不表。

四、總結(jié)

通過一定時間的試用調(diào)整，本次設(shè)計采用的氣壓傳動、變頻調(diào)速和觸屏控制均發(fā)揮了應(yīng)有的作用，使面粉包裝更精確更可靠，維護(hù)性和安全性顯著提高。由于有全參數(shù)的觸屏控制，對于新生產(chǎn)線的研發(fā)設(shè)計也更加有用，對于提高生產(chǎn)效率和節(jié)約成本有非?？陀^的應(yīng)用前景。

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