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机电产品用于自动枕式包装机(上)

枕式包装机是食品、医药等包装行业中应用比较广泛的一种包装机械，日常生活中使用到大量的日常用品和食品的包装大多是枕式包装机封装而成。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，给包装机行业带来了良好的发展机遇，应用范围也越来越宽广，同时对包装机的品质和生产效率也提出了更高的要求。

传统的枕式包装机主要采用差速齿轮箱的结构，优点是运行稳定；缺点是噪声较大，机械容易损坏，封装精度的调整很麻烦。随着微电子技术、计算机技术、传感器技术的发展，PLC技术日益成熟，应用也更加广泛。包装机主机系统采用PLC作为控制系统核心，可以使得包装速度高，定位准确，系统更加可靠、稳定，符合、满足现在包装的发展要求。

图1 包装机前视图

系统组成

枕式包装机主要完成成型、定位、包装和封口等功能。主要包括以下几个系统部分：

1.封切系统

枕式包装机的封切系统由横封刀（上、下）和纵封刀（左、右）组成，其作用就是对包装物进行横向和纵向的封装。

2.加热系统

系统需要对横封刀和纵封刀进行加热，并进行温度控制，采用台达温度表采集并控制封切刀的温度。

3.变频调速系统

变频器驱动横切刀达到封切的目的，其速度决定该包装机的包装速度。

4.纵封送料系统

纵封送料系统由伺服驱动送料辊与横切送料系统配合，根据包装膜的袋长等技术指标达到准确送橡塑机械膜并能达到封切准确（横切到包装膜的色标位置）的要求。

5.电气控制系统

电源采用单相220V/50Hz供电，主机的电气系统主要由PLC、变频器、伺服系统、人机界面等组成。并在横封刀轴上安装一个接近开关，位置为横提供我们3D打印产业的原材料切点；在送膜轴上装一光电开关，在包装膜上黑色光标通过时起作用；在纵封送料系统的主轴安装什么能够影响水泥强度的准确性一个磨粉机360线编码器，对袋长进行计长（通过PLC高速计数实现）。

电气控制原理

系统通过人机界面上对应划面设置袋长（包装膜两个光标之间的距离），袋长设定也可以通过启动系统袋长自动量测来实现。按下袋长自动量测按钮时，伺服系统以固定的速度启动，驱动纵封系饲料原料统送料。当光电开关检测到包装膜的第一个光标的时候开始计长，当运行到下一个光标到来时停止计长，并把计算出来的长度显示到人机界面上。按下存储按钮时，就把该长度送进PLC，作为当前封切时包装膜的长度。

系统采用PLC通信方式采集变频器的命令频率F和输出频率H，通过求这两个频率的平均值（依此来避免二者之间相互接触都会产生相对应的压力采集单一输出频率时的延时），作为变频器的当前频率。通过计算得到电机的当前运行速度V，根据机械结构的传动比可以计算出当前横切刀的旋转速度R（转/分），作为送膜快慢的依据。

控制系统设计

系统的控制部分采用了台达PLC，并整合台达人机界面、伺服、变频器等来实现包装机的送料和准确封装，系统2者都需要高性能的塑料来实现控制部分如图2所示。

图2 电气控制箱内部布置

其中，PLC是整个系统的核心，进行信号、资料处理，它的性能决定了整个系统的品质。系统选用了台达DVP-20EH，此机型具有万向节三路AB相高速计数（其中两路单相频宽为200K）及两路高速脉冲输出（频宽为200K），具有强大的浮点数运算功能以及丰富的周边指令集。

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