1引言
吨袋包装机是用于大袋包装物料的大型称重的包装设备。吨袋包装机的自动化程度高，包装精度高，包装速度可以调节。
主要适用于矿产、化工、建材、粮食、饲料行业的物料大袋包装。论文旨在设计一种以定量包装仪表和PLC为核心的吨包自动包装控制系统。该系统具备很好的人机交互界面，能够满足日常的各种粉料、骨料和混合物料的吨包的自动称重包装任务。经过实际使用，该系统取得了良好的工作效率和经济价值。
2系统框图及主要部件
2.1系统框图
整个控制系统主要由出料绞龙、执行机构、西门子S7-200SMARTPLC、JY500C7定量包装仪表和SMART1000IEV3触摸屏人机界面等几个部分组成，可以实现对整个吨包包装过程的实时控制与监控。该系统可以一键自动完成整个工作流程，也可以手动分布操作，同时还能够实时显示整个工作过程的状态等，系统框图如图1所示。

图1吨包自动包装装置系统框图
执行机构主要是由提袋气缸、夹袋气缸和运动吨包小车三部分组成。主控S7-200SMARTPLC通过内部软件程序，按照工作流程给执行机构和定量包装仪表发送命令，并将相关反馈信息显示在触摸屏人机界面上。
2.2西门子SINAMICSV20变频器
SINAMICSV20变频器为用户提供了简易、经济的驱动解决方案。具有调试过程快捷、易于操作、稳定可靠以及经济高效的特点。该款变频器有七种尺寸可供选择，输出功率覆盖0.12~30kW。穿墙式安装和壁挂式安装均允许并排安装USS和MODBUSRTU通信端子。异常不停机模式可以实现无间断运行。较宽的电压范围、先进的冷却设计和涂层PCB板大大提升了变频器的稳定性。在本装置中，将V20变频设置成多段速方式，从而实现绞龙电机的高速、中速和低速运转[2,3,6]。
2.3西门子SMART1000V3触摸屏
西门子SMART1000V3触摸屏是西门子顺应市场需求而推出的，功能与之前相比得到了大幅度的提升，与S7-200SMARTPLC组成了完美的自动化控制与人机交互平台。编程软件操作简单，集成的以太网接口方便和其它设备组网，运行速度快。
2.4定量包装仪表JY500C7
JY500C7系列定量控制器，主要在重力式定量包装自动衡器中作为控制部件。JY500C7系列定量控制器的显示内容中使用了汉字提示语，界面直观，操作简单，便于掌握。可选择有称量斗（有斗）/无称量斗（无斗）/非连续累计（累计）/三种物料装填方式。三级加料流量的控制（快、中、慢），其中小流量慢加时还可选择点动动作。留有料位检测输入端口，以便检测储料料仓的料位。留有夹袋、振袋（拍袋或者墩袋）控制输出端口。20路开关量输入、输出控制（8入/12出），端口功能可编程（预先指定）。输出端口可选常开或常闭。适用于建材、化工、食品、饲料等行业。
3系统软件
3.1触摸屏监控界面
触摸屏人机交互界面清晰地展示了该装置整个工作流程及操作面板。包括提袋气缸的动作状态、变频器的速度控制状态、夹袋机构的动作状态、小车的行进位置状态和操作开关面板等信息。触摸屏人机交互界面如图2所示[4]。

图2触摸屏人机交互界面
3.2PLC软件
PLC软件部分主要包括手动程序和自动程序两部分，其中自动程序部分是将人工将吨包袋挂在提袋气缸上，将吨包袋口对准绞龙的下料口，然后依次启动定量包装仪表、夹袋机构开始夹紧吨包袋口、小车开始向吨包袋下方移动，仪表开始根据具体设置进行高速、中速和低速下料称重，配料结束后挂袋气缸下降、夹袋气缸松开并将吨包放置在运料小车上，最后仪表复位、小车将称重完毕的吨包运送至叉车位置结束。程序流程图如图3所示。

图3自动程序流程图

4结语

经过在生产过程中的实际使用，发现该装置设计合理，维护简单，界面友好。能够较好地完成各种粉料、骨料和混合物料的吨包的自动称重包装任务，称重范围0~2T，称重精度0.2%以内，包装速度0~30袋/h。本装置操作简单，工作过程的各个状态显示明确。极大地提高了工作效率，取得了良好的经济效益。

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