1引言

近几年来，随着经济的发展和人们生活水平的提高，小袋包装食品已走进千家万户，目前小袋包装食品已进入成长期， 大多数食品定量主要采用容积计量，速度快，精度较低，定量商品的合格率远不能条状、片状等物料。 协调发展的有机整体，要求经济发展必须考虑自然生态环境的长期承载能力，满足人类长远生成的需要。

在系统的设计过程中，从系统的方案设计到成品的生成，包括生产过程中的周转物、回收物及废弃物等，都充分地利用绿色设计的新思想。例如系统方案设计选 择时，将绿色设计新思想摆在首位，在满足生产工艺、保证产品质量的前提下，尽可能多地采用绿色设计；当在满足生产工艺、保证产品质量和采用绿色设计产生冲突时，釆取资金倾斜政策，以满足实际需要。在系统设计阶段，将影响环境因素及预防污染的措施纳入产品设计中，将环境性能作为产品设计的目标和出发点，使生产对环境的污染减少到最小，从根本上防治了污染，节约了能源和资源。设计中， 釆用组态软件进行控制，真正体现人性化设计，全面实现生产过程自动化，大大减少劳动强度、提高生产效率、降低噪声污染、节约电能及减少对电网的冲击。在物流过程中，实现将物料进行全密封装置, 从而杜绝了粉状及粉粒状物料对周围环境的污染，保护工人的身体健康，物料从原料开始到包装成品的过程中，采用全密封，全过程自动监控。

2绿色设计与制造

3系统特点及功能

1. 自动化程度高

系统采用当前最为流行的组态软件进行开发设计，画面逼真，组态灵活，将PLC及二次仪表等设备进行连接，构成有机的整体。

2. 模块化设计

采用模块化设计思想，根据需要选用双头秤、三头秤或四头秤自由组合的方式，这样既可保证定量准确，又能提高计量速度。

3. 可操作性好

只需按下操作按钮或在组态画面上点击相应按钮就能完成所需要的工作，大大提高了劳动生产率，满足现代化生产的需要。

4. 可靠性好

由于采用高可靠性能的某公司生产的PLC及工控机进行控制，同时采用CAD进行优化设计，保证系统具有较高的可靠性。

5. 可塑性强

与上位机进行通信，并将数据传送给上位机进 行处理，并可通过PLC的裕量接口与外围设备进行联络，保证现场的设备都能准确完成所需的功能。

4主要技术指标

最大秤量：20 ~ 2 000g ；

称量速度：20 ~ 120袋/min;

称量精度：±0.2% ~± 1.0% (取决于物料的 性质)；

外形尺寸：1 880mm x 1 800mm x 860mm; 自重：480kg;

平均功耗：2kWo

5系统结构组成

该系统主要由工控机(内装工业控制用组态软件)、自动定量秤、自动包装机三大部分组成。工业控制机主要用于完成设备的操作、对流水线的工艺装置的监视及数据管理；自动定量秤主要由储料仓、 秤架、计量斗、称重传感器、状态传感器、给料机构、气路单元、控制单元等组成，主要用于完成物料的计量；自动包装机主要由自动套袋机构、热合 机构、传送机构、编码打印机构、控制单元等组成, 主要用于物料的包装、编码打印及成品输送等功能。

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6 PLC控制系统

1. PLC的性能特点

1. 可靠性高。I/。均采用光电耦合，二次电路设有C-R滤波器，防止混入输入接点的振动噪声和输入线的噪声引起误动作，具有很强的抗干扰能 力，能用于较恶劣的环境。
2. 抗干扰性好。采用模块结构和软件控制， 省去硬件开发工作，大大提高了系统的抗干扰性。
3. 通用性好，使用方便、灵活。在不改变硬件的情况下，修改PLC内部软件可实现不同的控制要求，大大减少调试的工作量，提高工作效率，使系统的柔性大大提高。
4. 增加RS232BD接口板，方便地实现与上位机之间的通信。

2. PLC控制系统实现的功能

1. 用于控制该系统与周边系统的联锁控制。
2. 用于控制系统中电机的起停，大、小振动给料机的起停，挡板升降，料门开闭，计量斗切换等。
3. 用于检测状态传感器的工作状态。
4. 用于监控现场的异常情况，并进行报警。
5. 将系统的工作情况传送给上位机，并由上位机进行监控。

3. PLC控制系统硬件组成

系统涉及的周围设备较多，用户不同，连接的接口数量也不一样，考虑到系统的通用性、可扩展性及技术的成熟性，系统设计时综合考虑性能价格比，选用了某公司生产的可编程控制器 (带RS232BD接口)，系统自身需32个输入点；36个输出点，同时考虑现场的可扩展性，选用某公司生产的可编程控制器。其输入信号主要包括状态传感器输入信号、包装机准包装信号、仪表定值信号、自检/工作信号、联锁信号等； 输出信号主要包括电机控制信号、电磁阀、报警、 提示等信号。