1 行業介紹

包裝機械是指能完成全部或部分產品和商品包裝過程的機械。包裝過程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及與其相關的前后工序，如清洗、堆碼和拆卸等。

我國包裝機械發展起步于80年代，當時，全機械式設備配備一臺可編程邏輯控制器(PLC)，用于控制邏輯功能和驅動器的機械動力軸，但靈活性并不盡如人意。控制與驅動技術被證明是包裝機械結構領域中的關鍵技術。

如今，包裝機械是一種集機、電、氣一體化的全自動設備。充分利用最新科技成果，采用氣動執行機構、伺服電機驅動等傳動技術，大大縮短整體機械的傳動鏈，機械結構大為簡化，工作的速度和精度大大提高。

本文開發的立式包裝機系統完全取代傳統的手工操作，采用自動化技術，生產出來的包裝產品一致性好，質量穩定可靠，同時，生產效率高。

立式包裝機

2 方案背景

立式包裝機的特點是動作復雜、頻繁，有較多的執行元件。使用PLC進行編程控制最能顯現出其經濟性，PLC的高速計數和脈沖輸出功能是使用繼電器控制系統所不具備的。綜合考慮經濟、實現效果、定位精度等原因客戶采用了億維PLC作為控制系統。相比于其他PLC控制系統而言，億維PLC控制系統的性價比更高。

3 方案需求

4 解決方案

立式包裝機控制系統采用一臺億維X系列經濟型X1-32TD PLC控制器，主要控制立式包裝機的整體動作，上位機（操作系統）采用億維經濟型UH407系列HMI操作界面，用于進行功能選擇、手動調試、參數設置和自動調試等用戶操作。

硬件明細表

硬件配置圖

5 機械結構

立式包裝機的機械結構主要由六部分組成：制袋成型器、縱封機構，橫封機構、打碼機構、拉膜機構、走膜機構組成。

立式包裝機整體結構解析圖

6  電氣控制

立式包裝機電控柜實際配線圖

7 工藝流程

立式包裝機工藝流程圖

8 控制流程

立式包裝機的工藝流程主要包括五部分：填充伺服進行上料填充，拉膜電機按照設定長度進行拉膜，縱封和橫封氣缸進行縱封橫封，切刀氣缸進行切斷，打碼氣缸進行打碼。

立式包裝機控制流程圖

9 PLC程序設計

立式包裝機的高速計數控制程序圖

高速計數指令解析說明圖

立式包裝機高速脈沖輸圖

圖片立式包裝機PLC外部中斷程序圖

立式包裝機的程序區塊劃分控制程序圖

10 HMI畫面設計

自動頁面

立式包裝機的自動操作頁面主要用于打碼、填充選擇、運行調試動作和顯示、包裝速度和產量計數等功能。

立式包裝機的HMI自動頁面

11 使用效果

通過現場調試立式包裝機做出的產品上料產品重量精度大大提高，降低產品的功耗，提高產品質量，提高產能，并經過長時間測試，上料稱重精度精確到正負50g，滿足了客戶的要求，而且立式包裝機在運行過程中運行平穩、生產效率高；從而可以為客戶提高生產效率，降低勞動強度，節約人工成本，改善生產環境，使企業的生產成本有所降低。該控制方案很好的體現了億維PLC強大擴展功能和強大指令功能等功能。