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1PLC技術下的自動包裝碼垛生產線概述
自動包裝碼垛生產線廣泛應用于糧食、化肥、醫(yī)藥等行業(yè)的粉狀、顆粒狀物料的自動包裝領域。集機、電、氣于一體，可以實現整個包裝過程的運輸，大大提高了工作效率。PLC全稱可編程控制器，在系統(tǒng)控制編程方面具有獨特的優(yōu)勢，在環(huán)境相對惡劣的工業(yè)控制領域，適應性強、穩(wěn)定性高、可靠性高。因此，基于可編程控制器的自動包裝碼垛生產線控制系統(tǒng)已成為目前工業(yè)生產領域廣泛關注的焦點。本文研究了以西門子S7-300和維綸MT8150iE觸摸屏為控制系統(tǒng)核心的自動包裝碼垛生產線。
2.自動包裝碼垛生產線工藝流程
全自動包裝碼垛生產線的運行過程主要包括以下幾個方面:首先，物料通過稱重系統(tǒng)的料斗進入包裝秤的進料裝置，由供料系統(tǒng)進行篩分分級，實現粗細料的標準配比；其次，物料不是連續(xù)輸入給料裝置，稱重系統(tǒng)中的壓力傳感器主要負責重量傳感。當檢測到物料重量達到目標值時，會向PLC發(fā)出信號，PLC發(fā)出指令命令，控制給料系統(tǒng)停止運行，從而完成給料操作，等待下一次稱重給料信號指示循環(huán)；再次，PLC繼續(xù)控制自動裝袋機裝袋。此時，傳感器檢測到信號后，會打開稱重箱中的卸料口蓋，物料會被傾倒到包裝袋中。所有材料裝袋后，將封口；第四，折疊機自動將經過的包裝袋依次折疊，然后由傳送帶將折疊好的包裝袋運送到縫紉機上。傳感器檢測到后，會指令縫紉機縫制包裝袋的開口，并切斷縫合線；第五，所有材料裝袋包裝后，成品運至重量復檢系統(tǒng)進行最終質量檢驗。一旦檢驗不合格，包裝袋將在通過下一環(huán)節(jié)的自動剔除系統(tǒng)時自動剔除，而質量達標的包裝袋將繼續(xù)通過噴墨打印設備，最終到達碼垛機系統(tǒng)，由碼垛機器人進行排列。
3.自動包裝碼垛生產線控制系統(tǒng)設計
3.1控制系統(tǒng)硬件設計
3.1.1設計原則
一是生產線各環(huán)節(jié)緊密協(xié)調控制，確保自動化生產線設備高效穩(wěn)定運行；其次，自動控制程序可變性強，可調性高，能適應不同的生產要求，滿足特殊情況下的調整要求；第三，生產線控制系統(tǒng)實時可控、靈敏，能及時感知和檢測信號指令，并在第一時間反饋；四是生產線設備可靠性高，能長時間穩(wěn)定運行；第五，人際控制界面簡潔明了，便于人員掌握；第六，各個硬件結構的緊湊性高，保證了后期的擴展需求。
3.1.2觸摸屏的設計
所謂觸摸屏，就是直接控制包裝機的媒介?？紤]到生產線設備相對惡劣的工作環(huán)境，觸摸屏的質量極高，需要實用且性價比高，才能滿足觸摸屏在生產運行中的長期可靠運行。本文采用威倫MT8150iE系列觸摸屏，大大提高了包裝速度、輸送帶速度等參數的輸入，縮短了整個過程時間。
3.1.3PLC設計
PLC作為整個生產線控制系統(tǒng)的核心設備，主要是模塊化的，由CPU、電源和基礎I/O組成，后期擴展系統(tǒng)時，不需要改變原設計，只需要在原系統(tǒng)上疊加相應的模塊功能，既能保證高效率，又能最大限度地降低成本，保證生產效率。目前，自動包裝碼垛生產線的主流控制系統(tǒng)采用西門子PLCS7-300系列，功能齊全，運行速度快，能夠滿足不同生產線的需求。
3.2控制系統(tǒng)軟件設計
3.2.1上位機軟件設計
在應用上位機觸摸屏程序的過程中，操作員可以在不同的人機界面之間進行交換和轉換，控制不同的操作程序，實現操作員與PLC的實時通信，保證系統(tǒng)的順利運行。其中觸摸屏軟件程序的設計要特別注意。威倫MT8150iE系列觸摸屏程序通過EasyBuilder8000編程軟件執(zhí)行離線仿真和在線仿真任務，共同實現包裝碼垛生產線的操作指令、報警和控制信息。它可以將信號流轉換成文本或圖像形式，直觀清晰地向控制層反映生產線的運行情況，便于生產線操作人員及時發(fā)現報警故障，并在第一時間進行維修和維護。同時觸摸屏程序結構在界面設計上要注重美觀和簡潔，易于識別。
3.2.2下位機的程序設計
全自動包裝碼垛生產線控制系統(tǒng)通過一系列邏輯程序代碼實現物料自動篩選裝袋、去邊縫、重量檢測整理碼垛子程序編輯。這整個過程是一個循環(huán)的過程，是相互緊密協(xié)調的。
3.3實時監(jiān)控系統(tǒng)的設計
自動包裝碼垛控制系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)具有獨立的網絡系統(tǒng)和通信功能，可以實時監(jiān)控上下工位之間的通信，快速采集和篩選信息數據，方便生產控制。
4結束語
本文研究了基于可編程控制器的自動包裝碼垛生產線的控制，
在概述全自動包裝碼垛生產線的基礎上，闡述了全自動包裝碼垛生產線的工藝流程，并設計了相關的程序結構，主要從硬件設備和軟件程序兩個模塊進行設計。目的是提高控制系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行，在保證碼垛效率的基礎上降低運行成本和操作人員時間消耗，促進我國工業(yè)自動化生產領域的快速發(fā)展，提高我國工業(yè)自動化自主創(chuàng)新技術，從而逐步擺脫對國外先進技術進口的依賴。

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