控制系统是包装机械的重要组成部分，它的 作用在于对整个自动工作循环进行控制和协调, 包括:使各种包装运动按一定顺序进行;必要的压 力、温度、时间、速度的调节及其控制，各种质量检 测，自动安全保护，自动计量、计数的实现;物料的 供停，故障的自动报警等控制。常规控制系统有: 机械式、气(液)动式和电控式等。其中电控式应 用最广.早期的电控式控制系统主要采用继电器 接触器电路和仪表控制方法，其控制水平较低,已 难以适应现代食品包装的控制要求。现代的自动 包装机要求能完成多种物品的包装，要求定位推 确,包装速度高。基于PLC和触摸屏技术的全自 动包装机控制系统，可以更好地满足包装生产的 要求，提高生产效率.PLC具有功能强、可编程、 智能化等特点，可根据生产工艺要求编制程序，直 接对设备进行控制。触摸屏简称PT,是专为 PLC应用而设计的一种高科技人机界面产品，具 有强大显示和操作功能，对生产现场进行监控。 本文介绍了一种基于PLC的全自动包装机控制 系统,对控制系统中硬件设计和软件设计做了详 细的介绍。

1小型全自动包装机的工作过程

小型全自动袋包装机具有制袋、充填、封口、 日期打印、切断袋膜、成品计数等功能，同时自动 定量部分完成物料输送、加料、计量及投料等工 作•其工作过程是将包装膜按照规定的供膜要求 安装好后，包装膜由拉袋电机通过同歩带轮帯动 两组同步带将薄膜带动行进。当薄膜通过打印器 时，可自动打印需要的生产日期。薄膜经翻领成 型器后，通过纵封器将薄膜制成袋筒,袋筒经横封 器进行下横封.物料通过料斗的料位检测，控制 系统自动控制上斜机的启停使料斗内的物料保持 一定的高度，形成稳定的料压，以保证计量精度的 稳定性.物料充填量杯后,超出杯口的物料由刮 板刮平，当物料视比重变化时，可通过旋转计量调 整机构手轮改变量杯容积，达到计量精度要求. 物料通过下料筒流入袋膜中进行上横封，下横封, 拉袋走纸工序完成后，装有物料的袋膜通过自重, 自动落入溜板输出机外=

2 PLC控制系统的设计

2.1控制系统的总体方案设计

包装机的工作过程是一个典型的顺序控制， 考虑到包装机运作复杂，传感器多，干扰大，而 PLC具有可靠性高、控制功能强、编程方便等优 点，选用可编程控制器作为其主控制器。

选用人机界面作为操作屏，通过触摸屏上的 菜单式应用软件对机器的各种参数进行跟踪调 整。电子显示屏显示切袋长度、包装速度,充填物 的净含量以及包装产最等。标准的色标跟踪光电 系统能保证包装产品的印刷图案正确。另外，机 器可对工作过程进行在线状态监测和故障诊断分 析,一旦发生问题，自动停机，并显示故障原因PLC在小型立式自动包装机控制系统中的应用郭利靈等.

解决方法.

基于我国目前立式袋成型机结构复杂、调整 机构多，且包装精度低，一般在士 2% — 3%之间， 有的还在±3%以上,包装速度低,机械式和一般 伺服控制成型机耗电量大，封口不结实，尤其是印 有彩色图案的商标不能准确到位,原因是包装纸 的实际运动速度与预计的有误差,积累起来会使 商标位置发生变动。本系统选用步进电机进行控 制，间歇式包装机使用步进电机供膜，可靠性将大 大提高。以前的包装膜供送多采用曲柄连杆机构 间歇拉带方式，结构复杂，调整困难，特别是当需 要更换产品时，不仅调节困难，而且包装膜浪费很 多。采用步进电机与拉带滚轮直接连接拉带，不 仅结构得到了简化，而且调节极为方便，只要通过 控制面板上的按钮就可以实现，这样既节省了调 节时间，又节约了包装材料.在间歇式包装机中， 包装材料的供送控制可以釆用两种模式:袋长控 制模式和色标控制模式。袋长控制模式适用于不 带色标的包装膜,通过预先设定步进电机转速，转 空比的设定通过触摸屏就可以实现。色标模式配 备有光电开关，光电开关检测色标的位置，当检测 到色标时，发出控制开关信号，步进电机接到信号 后，停止转动，延时一定时间后，再转动供膜，周而 复始，保证按照色标的位置定长供膜。

2.2 PLC选型

PLC选型的基本原则是在满足控制功能的 前提下，保证系统工作可靠、维护使用方便及最佳 的性能价格比°根据本机的控制要求，由于其工 艺过程比较固定,环境条件较好，维修量较小，故 选用整体式结构的PLC.对于本机的控制过程, 主要控制对象有:主电机（采用三相异步电动），供 纸电机（单相电容式电机），拉袋电机（步进电机）， 温度控制。对于这三种控制对象，主电机,供纸电 机要求输出点是继电器输出型，拉袋电机要求输 出点是晶体管输岀型，这些都属于开关量的控制, 而温度的控制属于模拟量的控制,需要专用的模 拟量模块°拉袋电机（步进电机）要求频繁通断, 基于这一点.选用输出点为晶体管输出的PLC. 对于温度控制模块，选择FX0N-3A模块.基于 以上分析，该控制系统采用日本三菱公司生产的 FX1N-40MT型可编程控制器，选用AC电源, DC24V电源输入,晶体管输出.

2.3输入输出点分配

自动包装机工艺过程由袋成型、充填、封口、 剪切等几部分组成，包装机控制系统输入信号有: 启动、停止、急停信号、安全门开关检测、包装装袋 长色标检测、缺纸检测、定长拉袋检测、定量充填 部分返回物料充壤信号、高位停机检测信号。输 出信号有,主电机、供纸电机、拉袋步进电机及其 相关指示.综合上述控制要求，并基于整个控制 系统总成本及备用点考虑，本设计选用输入24 点、输出16点的PLC基本单元.1/0点分配如 表1所示。

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3控制系统软件设计

3.1入机界面设计

系统人机界面选用深圳人机电子的MT500 系列触摸屏，所有画面均由EB500软件进行设 计，有欢迎画面、启动画面、数据显示画面、参数设 置画面，报警画面。主要用于包装机的控制参数 设定、启停机器、实时数据显示、工作状态显示和 故障信息显示以及实现与PLC通讯等作用。经 EB500软件编译元误后，从PC机下载到触摸屏 即可调试使用。如图2中给出了本控制系统的几 个主要画面.

系统运行前先判断横封和纵封温度是否达到设定 温度及安全门是否关闭，同时还须检测控制设备 是否出错,若有错误，程序不能正常工作，发出报 警信号，以便排除。然后进行手动和自动状态判 断，若处于手动状态,进行手动操作，若处于自动 状态，设置好相关参数后进行循环工作程序.