1概述

目前,很多产品的自动生产线上都采用自动包装机对产品进行包装,一个典型例子是快餐面的自动生产线。通过对某厂的引进生产线 进行分析.实测，对自动包装机的控制原理、特 性等谜行分析.得岀的结果为这类同歩控制系 统的设计和调试提供了理论依据。

这种包装机（日本系列自动包 装机）的工作原理可以简要地用图1说明。

坷断位曾 切断坏记

图1自动包装机包装、切断示意图

由前道工序生产出的产品,等距地排在传 送带上，包装膜包上以后,根据膜上的标记切 断，即为成品.如果不能在要求的位置切断，则 为不合格产品。

控制方式为单向加速。工作时，包装膜及产 品同步传送.预先调整.使实际切断长度L略 短于标准长度A （例如0. 5 mm）,光电检测装 置每周期（冏期记为T〉检测一次，若积累误差 超过规定值（例如2 mm）.则由控制器给出一个 宽度为r

2分析

2、1同步状态

自动包装机的同步控制系统模型可用图2 表 7。

对这个系统的分析,也可以采用离散模型。 考虑到这个系统的具体特点.用连续模型会方便些.

0,反映了实际长度与标准长度之差,控制器特性如图3所示，形式上可以写为 y = m

系统控制增益及是由控制电机及差分齿 轮（使传动加速的执行机构）确定的.所以X是 系统中已确定的不变参数’

控制电机动作时间，即控制脉冲宽度『•由 控制器决定，是一个内部可调参数《参考控制器 电原理图）.由控制电路中单稳触发器的脉冲宽 度决定，

参数a ,可由操作人员调整确定，是可调参 数。

由系统的相平面图可以看出,包装机正常 工作，相当于系统处于稳定的极限环状态。

不唯看出,若要保证系统的稳定性,必须满

在实际生产中，还应使设备处于尽可能最 佳的工作状态.应使控制电机的动作不致太频 繁，最不利的情况是每周期动作一次•较好的情

兄是每5〜LO个周期动作一次。这可以适当调整 ai占到,便|a|达到一个较小的值，但太小则可 此由系统不稳定,失去同步，

2-::捕获过程

在初始开机时，参数调整是非常重要的。, 调定的初始条件不合适,可能使设备较长时间 不能姓于同步状态，使生产线不能正常生产。

捕获过程如图5所示。

国5系

由于控制作用是单方向、周期、脉冲式的. 所以皆初始条件不合适，达到极限环所需的时 间就比较长,可能要几十个周期。

由于此系统不具备快速捕获的能力，操作 人员诺当选取初值.使其尽快进入同步状态,是 很氓要的。

不唯看岀•适当选取由S）是可以达到这

2.3控制器原理

控制器的电原理图如图6所示.

控制系统每周期检测一次切断标记，并与 充许误差限（参与值）比较，若不超差则「端低 电平.D端高电平，控制继电器RY断开，控制 输岀若超差.则召輸岀宽度为r的脉冲，在此期 间，D低电平.RY接通，控制电机接通。