【正文】 料口移動，該裝置在往返行程上裝有一個氣墊裝置。當(dāng)緩沖區(qū)一層滿信號到位 ,分層機左右擋板打開 ,壓袋氣缸動作 ,將料袋組放至升降機托盤上 , 分層機關(guān) ,推板復(fù)位 , 推袋小車歸位 ,減速 電機制動 ,完成一個循環(huán)。取袋開袋夾送裝置將自動供袋機的取袋器取好的袋子夾住，開 袋吸盤吸住袋子的兩面，在主氣缸推動下送到翻門縮口裝置的下面并將袋口拉開 (此動作是和翻門縮口動作同時進行 )為填裝物料做準(zhǔn)備，同時將已裝好物料的料袋送到夾口整形機內(nèi)。碼垛部分實現(xiàn)轉(zhuǎn)位編組、推袋壓袋、碼垛及托盤的提供和垛盤的輸送等功能。 以 PLC為基礎(chǔ)組成的自動包裝碼垛生 產(chǎn)線 ,控制系統(tǒng)簡潔方便 ,自動化程度較高 ,可極大提高生產(chǎn)效率。定量給料在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用，正因為其應(yīng)用的廣泛性，如果能提高給料系統(tǒng)的精度、自動化程度，就有著重要的現(xiàn)實意義。全球最大的 5 家 PLC 制造商，德國 SIEMENS 公司、美國 AB 公司、 SCHNEIDER 公司、日本的 MITSUBISHI 公司、 OMRON 公司、三菱公司約占全球市場銷售額的 67％。 PLC 概述 PLC 的產(chǎn)生 上世紀(jì)六十年代末，美國最大的汽車制造商 —— 通用汽車公司 (GM)為滿足市場需求，適應(yīng)汽車生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，提出了著名的十條技術(shù)指標(biāo)公開向社會招標(biāo)，要尋求一種比繼電器更可靠，響應(yīng)速度更快、功能更強大的通用工業(yè)控制器。 與人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的生活日用品 、 營養(yǎng)食品 、 藥品 、 種子 、 化肥 、 農(nóng)藥 、 化工原料等工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用品 ,都需要精確的定量包裝 。該設(shè)備具有操作簡單，運行可靠，維修方便等優(yōu)點。 包裝機械保證包裝產(chǎn)品質(zhì)量高 、 生 產(chǎn)效率高 、 品種多 、 生產(chǎn)環(huán)境好 、 生產(chǎn)成本低 、 環(huán)境污染小 ,因而獲得較強的市場競爭能力 ,帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益 。 3． 靈活通用 4． 使用方便，維護簡單 PLC 的應(yīng)用現(xiàn)狀 可編程控制器是 “ 專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的工業(yè)控制計算機 ” ，由于其具有很強的抗干擾能力，很高的可靠性，能在惡劣環(huán)境下工作的大量的 I/O 接口，因此，伴隨著新產(chǎn)品、新技術(shù)的不 斷涌現(xiàn)，始終保持著旺盛的市場生命力。 包裝碼垛自動生產(chǎn)線設(shè)計的內(nèi)容 包裝碼垛自動生產(chǎn)線的應(yīng)用現(xiàn)狀 在工業(yè)生產(chǎn)中，有很多地方需要對粉末狀或小顆 粒狀散狀固體的流量進行準(zhǔn)確的測量和控制，再配以給料設(shè)備組成定量給料控制系統(tǒng)。 我國包裝機械起步較晚，解放后輕工業(yè)開發(fā)了一批專用包裝設(shè)備，為啤酒廠、飲料廠、卷煙廠、火柴廠配套，尚未形成行業(yè)。 包裝碼垛自動生產(chǎn)線主要應(yīng)用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)中的粉、粒、塊狀物料的全自動包裝碼垛。但機械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且對袋子的材料、尺寸和質(zhì)量以及往備用袋倉中碼放袋子時袋口的方位等都有一定的要求。由于緩?fù)０宓脑O(shè)置減少一次來回推袋的時間，從而提高 了碼垛效率。氣缸是執(zhí)行機構(gòu)的基本元件，承擔(dān)負(fù)載、輸出力及轉(zhuǎn)矩。 碼垛機的氣路系統(tǒng) :碼垛機氣路系統(tǒng)中重要部分為托盤倉的氣缸升降系統(tǒng)。也可用來檢測能轉(zhuǎn)換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應(yīng)變、位移、振動、速度、加速度以及物體的形狀、工作狀態(tài)的識別等。 。 用簡易編程器編程時 ,編程器必須與 PLC 相連接 。 ③ 采用模塊化結(jié)構(gòu) ； 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型 PLC 以外，絕大多數(shù) PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)。 這類 PLC 的規(guī)模較小 ,它的輸入輸出點數(shù)一般從 20 點到 128 點 。 采用高級語言編程后 ,用戶可以像使用普通微形計算機一樣操作 PLC。然后 ,進行相應(yīng)的運算 ,運算結(jié)果再存入元件映像寄存器中 。 圖 是 I/0 擴展連接示意圖。其主要工藝流程如下 :物料自儲料斗進入包裝秤的給料裝置，通過粗、細給料，實現(xiàn)粗、細兩級加料。當(dāng)夾抱限位開關(guān)閉合后，料斗下縮口夾子應(yīng)張開，同時取袋裝置真空打 開，橫進裝置向包裝線裝袋位置移動，同樣經(jīng)過減速過程，然后由限位開關(guān)控制到位，抱板與大夾子把裝滿料的帶子送到輸送袋上，夾輥氣缸動作，完成夾送動作。按功能劃分為進袋、轉(zhuǎn)向、排袋、編組、抓袋碼垛、托盤庫、托盤輸送以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)等機構(gòu)。同 時將先期進入碼包區(qū)域的第 2 只包裝袋一起推送至卸包臺工作區(qū)域 。倒袋、輸送流程圖如圖 所示。自動供袋流程圖如圖 所示。其中 QFl 給包裝部分電機 ～壓袋限位 X011 升降機下降 Y007 壓袋返回 X012 前端推袋擋板打開 Y074 分層機滿信號 X013 側(cè)面整形 Y075 滿一層信號 X015 壓袋機壓袋 Y076 前端推袋擋板 X016 托盤輸送機 Y020 托盤至碼垛位 X020 升降機上升 Y010 升降機 上限位 X021 聲光報警 Y030 升降機上臨界 X022 排垛輸送 Y031 升降機下限位 X023 托盤倉動作 Y035 分層機開 X024 垛盤輸送機 Y036 分層機關(guān) X025 托盤倉聲光報警 Y040 緩?fù)C占位 X026 托盤倉上升 Y050 編組機滿 X027 托盤倉下降 Y051 垛盤位空 X030 托盤叉打開 Y052 空托盤到位 X03 托盤叉合上 Y053 托盤叉位置空 X034 垛盤緩沖位置空 X035 緩沖位置限位 X037 托盤上升信號 X050 待傳位信號 X051 托盤倉上位 X052 托盤倉中位 X053 實垛盤到位 X054 托盤倉底部位 X055 托盤倉下降 X057 轉(zhuǎn)位機停止 X060 碼垛程序啟動 X077 包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 29 提供電源， QF2 給碼垛部分電機 ～ 提供電源， QF3 給 檢測 電機 ～ 提供電源， QF4 為打印機、金檢、重量復(fù)檢 的執(zhí)行電機~ 提供電源。關(guān)于輸入輸出序號的編號問題， FX2N 系列 PLC 使用如下的編號方法 : （ 1）輸入繼電器 (X)、輸出繼電器 (Y)的序號是由基本單元開始，按連接順序分配八進制數(shù)碼 。如圖 包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 24 圖 32 PLC 的掃描工作過程 (l)輸入采樣階段 PLC 在輸入采樣階段 ,首先掃描所有的輸入端子 ,將各輸入存入內(nèi)存中各對應(yīng)的輸入映像寄存器 。 由于不同型號的 PLC 的標(biāo)識符和參數(shù)表示方法不一 ,所以無千篇一律的格式 。 一般小型和超小型 PLC 多采用這種結(jié)構(gòu) ,如日本三菱 FX 系列的 PLC,整體式結(jié)構(gòu)的缺點是輸入輸出接口數(shù)是固定的 ,不一定適合每一個具體的現(xiàn)場控制需要 。 （ 6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況， CPU 立即采用有效措施，以防止故障擴大。 (4)電源部分 電源部件能將外部供電電源轉(zhuǎn)換成供 PLC 的 CPU、 存儲器 、 I/O 接口等 電子電路工作所需要的直流電源 ,使 PLC 能正常工作 。 、 校驗用戶程序?qū)φ谳斎氲挠脩舫绦蜻M行檢查 ,發(fā)現(xiàn)語法錯誤立即報 警 ,并停止輸入 。 傳感器的穩(wěn)定性有定量的指標(biāo)，在使用前應(yīng)重新進行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化。這時，伸縮料門圖 231 氣源處理裝置簡圖 包裝碼垛自動生產(chǎn)線系統(tǒng)組成 18 伸入袋口中卸料。 氣源處理裝置：該裝置由排水過濾器、減壓閥、油霧器組成。此時夾板打開 , 輸送電機啟動 ,送到下一工位 。當(dāng)袋倉中沒有袋子時備用袋倉中的袋子會被送袋機構(gòu)整摞地自動送到供袋器的袋倉中去。所謂的機電一體化系統(tǒng)是指在系統(tǒng)的主功能、信息處理功能和控制功能等方面引進了電子技術(shù)，并把機械裝置、執(zhí)行部件、計算機等電子設(shè)備以及軟件 等有機結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)，即機械、執(zhí)行、信息處理、接口和軟件等部分在電子技術(shù)的支配下，以系統(tǒng)的觀點進行組合而形成的一種新型機械系統(tǒng)。它可實現(xiàn)對粉、粒、塊狀物料（如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等）的稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、金屬檢測、重量復(fù)檢、批號打印、轉(zhuǎn)位編組、碼垛、托盤和垛盤的輸送等作業(yè)全部實 現(xiàn)自動化。今后， PLC將主要朝著以下兩個方向發(fā)展：一個是向超小型專用化和低價格方向發(fā)展；另一個是向高速多功能和分布式自動化網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。它能夠大幅度地提高生產(chǎn)效率 。 摘要 1 摘 要 在工業(yè)生產(chǎn)中，有很多地方需要對粉末狀或小顆粒狀散狀固體的流量進行準(zhǔn)確的測量和控制，再配以給料設(shè)備組成定量給料控制系統(tǒng)。 包裝機械是使產(chǎn)品包裝實現(xiàn)機械化 、 自動化的根本保證 。 緒論 5 1． PLC 的優(yōu)點 可編程序邏輯控制器 (Programmable Logical Controller)，又稱 PC 或 PLC，它是一種數(shù)字運算 操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。僅僅將 PLC理解為開關(guān)量控制的時代已經(jīng)過去， PLC不僅以其良好的性能滿足了工業(yè)生產(chǎn)的廣泛需要 ，而且將通信技術(shù)和信 緒論 6 息處理技術(shù)融為一體，其功能也日趨完善。 包裝碼垛生產(chǎn)線是機電儀一體化高技術(shù)產(chǎn)品，適用于化工、糧食、食品及醫(yī)藥等行業(yè)。 來自 主廠 房的 料物 傳感 器稱 重料 斗 電子 稱重 機組 封口機 碼垛系統(tǒng) 倉庫 輸送機 輸送機 包裝碼垛自動生產(chǎn)線系統(tǒng)組成 8 2 包裝碼垛自動生產(chǎn)線系統(tǒng)組成 概述 包裝碼垛自動生產(chǎn)線是一個典型的機電一體化系統(tǒng)。全自動包裝供袋工作是由供袋機械自動完成，操作人員只要將空袋子按要求碼放到上袋機的備用倉中就可以了。當(dāng)料袋到達轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)板下方時 ,光電開關(guān)給出信號 ,輸送機電機制動 , 繼電器輸出 , 氣缸動作 ,推動夾板夾住 ,轉(zhuǎn)位電機根據(jù)編組工序需要 , 通過同步帶傳動將料袋旋轉(zhuǎn)至所需角度。 氣動系統(tǒng)是生產(chǎn)線的基本組成部分之一，它的性能、壽命及穩(wěn)定性直接決定著生產(chǎn)線的工作性能和質(zhì)量。若真空度未達到設(shè)定值，則棄袋；若達到設(shè)定值，則發(fā)出投料信號。 稱重傳感器：一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的位置它的性能在很大程度上決定了電子衡器的精度的穩(wěn)定性，因此被喻為衡器的心臟。 其作用有以下幾點 : 、 存儲由編程工具輸入的用戶程序和數(shù)據(jù) ,并可通過顯示器顯示出程序的 包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 20 內(nèi)容和存儲地址 。 輸出單元將經(jīng)過 CPU 處理的微弱電信號通過光電隔離 、 功率放大等處理轉(zhuǎn)換成外部設(shè)備所需要的強電信號 ,以驅(qū)動各執(zhí)行元件 ,如指示燈的亮滅 ,電動機啟停和正反轉(zhuǎn) ,設(shè)備的轉(zhuǎn)動 、 平移 、 升降 ,閥門的關(guān)閉等 。 （ 5）對采用的器件進行嚴(yán)格的篩選。 整體式具有結(jié)構(gòu)緊湊 、 體積小 、 重量輕 、 價格低的優(yōu)點 ,易于裝在工業(yè)設(shè)備的內(nèi)部 ,通常適于單機工作 。 (2)語句表 ,用語句表所描述的編程方式是一種與計算機匯編語言類似的助記符編程方式 。 PLC 的工作過程分三個階段進行 ,即輸入采樣階段 、 程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段 。 在組織 FX2N 系列時，須考慮下述各點 : 輸入輸出總點數(shù)控制在 256 點以內(nèi)，其中輸入點數(shù)和輸出點數(shù)均不能超過 184點； DC24V 電源和 DC5V 電源的容量，基本單元和擴展單元內(nèi)部裝有電源，可以對擴展模塊供給 DC24V 電源，對特殊模塊供給 DC5V 電源 ，因此擴展模塊和特殊模塊的耗電量應(yīng)該控制在基本單元及擴展單元的電源范圍以內(nèi)； 對于 FX2N 基本單元，外接特殊單元和特殊模塊的數(shù)量，最多不超過 8 臺。上電源經(jīng)總的低壓斷路器 QF0 為整機供電。同時，傾斜氣缸開始返回，完成吸袋操作，這個過程不斷重復(fù)進行。 N Y 圖 折邊縫口流程圖 ⑤ 倒袋、輸送控制邏輯 料袋由縫口機進入倒袋輸送機，光電開關(guān)檢測到料袋后，倒袋氣缸伸出，將料推倒， 進入整形部分，此后重復(fù)上述各種操作。,然后由排包機推至碼包工序 。 (1)轉(zhuǎn)向機構(gòu)：按設(shè)定程序?qū)Πb袋作轉(zhuǎn)向編排。同時空袋子袋口被大夾子夾緊，這時縮口夾袋壓力接通，縮口夾子向里收，同時，開袋、抱袋、張開，開袋真空檢測和夾袋壓力檢測工作，如果沒有夾住袋子或沒有把袋口打開，縮口夾子則松開，開袋真空和夾袋壓力斷開，然后進行吹袋操作。當(dāng)秤斗中的物料重量