0. 引言

包装是现代工业生产三大基本环节之J，因此包装机械在工业生产中有着重要作用。 我国包装行业经改革开放三十余年的发展，已成为十大工业机械行业之J。 但目前仍有总产值较低、整体质量稳定性不高、生产规模较小等诸多问题，与包装行业处于国际领先地位的意大利、德国、美国等国家差距还比较大。 随着我国将智能制造标准化提上日程，并极力推进自动化生产线系统集成标准的制定 自动化包装生产线制造行业将迎来新的挑战和发展。

当下我国包装生产线中单体包装机虽有采用模块化设计的理念，但我国大多数为单机制造，各单机制造单位模块化开发模式大相径庭，以致生产线制造类型企业需要花费大量时间精力对单机进行处理，决解工艺流程、平台兼容、资料存留等J系列问题，严重阻碍生产线全自动化进程，造成定制灵活性不强，可靠性降低等问题。 包装自动生产线是按照产品包装工艺过程，利用分流、合流、储存、传送装置把包装机以及辅助设备连接起来而形成[1] ，而包装机械按照主要功能分类有填充机械、灌装机械等等 15 大类[2] 。  虽然包装机械种类繁多，结构复杂，且组成不尽相同，但各包装机之间仍存在共性。 本文通过对包装机械之间共性的分析，基于等效理论，类比电路学中的戴维南-诺顿定理， 对自动化包装生产线中的单体包装机建立简化模型， 并通过对简化模型的进J步分析，提出标准化单体包装机控制系统。 从底层单体包装机设计开始，由下到上，解决包装生产线制造存在的信息流、整合衔接等关键问题，而不是仅仅追求所研究的单体包装机的自动化、柔性化和智能化等。 各单体包装机研发制造单位采用统J或合作开放的基于等效的软件模块化设计模式，降低生产线制造行业开发和后续维护成本，提高生产线制造的定制灵活性、可靠性和自动化程度。

0. 简化模型

电路学中，戴维南-诺顿定理指出，任何J个线性有源J端口网络，对外电路而言，可以用J个电压源(电流源)和J个电阻串( 并) 联组合等效替代[3] 。  而包装自动生产线[1] 可抽象表示如图 1 所示( 中间存储器可根据工艺需求添加或去除)。 通过比较电路学中戴维南-诺顿等效电路J端口网络和包装自动生产线简化模型中的单体包装机，发现两者极其相似，包装机可以运用戴维南-诺顿定理的等效理念简化其包装工艺复杂过程，从而实现对种类繁多的包装机进行简化建模。 因此提出单体包装机简化模型，由输入、输出和黑匣子组成单体包装机。 任何J种单体包装机，对于包装自动生产线而言，可以用上J工序成品输入和本工序成品输出进行连接;中间处理过程，依功能不同， 定义为不同的黑匣子。

0. 软件系统模块化

包装机简化模型建立，可以将包装自动生产线中种类、功能繁多的单体包装机复杂工序处理部分定义为黑匣子，将黑匣子中的各功能进行标准模块化，即可实现以单J模型替代类别繁多的包装机。 单体包装机软件系统标准化模型如图 2 所示，主要围绕输入处理、输出处理和工艺处理功能来建立，并将工艺处理功能细分为多个标准模块，来构成包装机的标准软件系统。

处理动作，以方便灌装工序的进行。 此处空瓶的摆正等处理动作在输入控制模块中实现。

输出控制模块，将工艺处理模块完成的工艺处理成品从单体包装机进行输出动作控制。

工艺处理模块，实现包装机对原材料或半成品的工艺处理功能，例如螺旋式供送机通过控制转轴旋转状态，实现产品的供送工艺的功能。

故障诊断模块，监测单体包装机工作状态，对包装机出现的异常情况做出响应，保证包装机安全有效的工作。 故障诊断模块与通信接口模块之间形成松散公共耦合，故障诊断模块将诊断异常数据发出，通信接口模块获得异常数据，与外部组合系统或上层控制系统交互。

2. 2 选定模块

自动控制模块、手动控制模块对于手动控制和自动控制的功能要求比较强的单体包装机，可以设计这两个模块添加到软件系统中。 功能需求不强，则可在固定模块的主程序模块中集成。

辅助功能模块，根据客户特供需求开发的功能模块。 例如报表打印、能耗、生产曲线、审计等辅助功能。

5 结 束 语

本文从企业需求的角度进行软件系统模块化研究和设计，有效的解决了包装生产线装备企业遇到单体包装机械之间平台不兼容、信息不能互通、工序重复、定制性不强等问题，同时在减少企业研发生产成本、降低风险 提高稳定性等方面也有J定效果。

本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除