連家民，朱明靖，郁 煒

（衢州學院，浙江 衢州 324000）

目前，我國各類工業(yè)生產(chǎn)事業(yè)的蓬勃發(fā)展時刻，全自動化包裝碼垛生產(chǎn)線技術變得越來越重要?；赑蘊C技術的包裝碼垛生產(chǎn)線，成本較低，控制系統(tǒng)操作簡易，可實現(xiàn)的自動化程度較高，可以大大改變生產(chǎn)效率低下、用工多的困境。

1 機電部分系統(tǒng)組成

該機電部分系統(tǒng)主要由氣動及真空系統(tǒng)、光電檢測系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)組成，實現(xiàn)包裝生產(chǎn)中的機械動作控制，其系統(tǒng)組成結構如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)組成結構圖

（1）氣動及真空系統(tǒng)的氣動部分主要執(zhí)行相關動作的結構，分為氣源氣缸、氣電轉換裝置、全自動控制氣閥、氣源處理裝置以及真空部分。氣動部分的自動化控制在整個生產(chǎn)線中占有重要地位，是最為基礎的組成部分之一，該部分系統(tǒng)及器件的穩(wěn)定性及其壽命將決定著氣動系統(tǒng)所在的整條生產(chǎn)線的工作性能以及質量。真空系統(tǒng)主要由電子真空泵、檢測器、套管以及相應的控制閥門構成。也是整條流水線的主要組成部分之一，最為主要的功能就是在吸袋和開袋過程中形成全自動化控制。

（2）光電檢測系統(tǒng)電路主要由六個部分組成，分別為光電三極管、功率驅動器、發(fā)光管、指示燈、AGC電路以及相應的指示燈和單片機構成。該系統(tǒng)主要應用于編組機組、碼垛裝置和雜質檢測裝置中，用于對產(chǎn)品的計數(shù)以及檢測。通過該系統(tǒng)，整個流水線可以實現(xiàn)計數(shù)顯示、響鈴報警等功能。

（3）傳感器系統(tǒng)涉及到多種模擬量輸入，需要相對應的傳感器，例如光電開關、金屬檢測傳感器等。

2 PLC控制系統(tǒng)

包裝碼垛生產(chǎn)將自動完成稱重、包裝、檢測計數(shù)以及自動碼垛等多個操作動作。運動較多且復雜，又由于工作所處的環(huán)境惡劣、具有高溫、振動和粉塵環(huán)境。要求生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)具有很高的可靠性以及故障診斷能力，從而確保整個生產(chǎn)線的穩(wěn)定正常運行。在包裝生產(chǎn)線中，由于各個控制部分可由開關量進行定義控制，P蘊C可以滿足各類開關量的自動控制，而且P蘊C又具有眾多工業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)的優(yōu)點，非常適用于各種工業(yè)現(xiàn)場的惡劣運行環(huán)境。

該P蘊C控制系統(tǒng)實現(xiàn)包裝碼垛生產(chǎn)線中自動控制部分，將自動稱重、傳送、檢測及馬多部分實現(xiàn)全自動化控制，其主要工藝控制流程如圖2所示。

圖2 包裝碼垛工藝控制流程簡圖

3 人機交互界面系統(tǒng)

通過與昆侖通態(tài)MCGS相匹配的組態(tài)環(huán)境進行人機交互界面的系統(tǒng)設計，不僅系統(tǒng)設計操作簡易并且在工作當中的參數(shù)修改具有即時性、快速響應等優(yōu)點。該人機交互界面具有方便識別，具有較高的識別度等優(yōu)點，并且易于操作工人的工作、數(shù)據(jù)記錄、即時響應等。使得工人能夠遠離環(huán)境惡劣的工作現(xiàn)場，在操作室內就能完成之前需要在現(xiàn)場完成的工作。

系統(tǒng)設計中滿足物料倒斗的實時監(jiān)控，可以設定預設值以及對物料袋中物料重量進行實時監(jiān)控。從界面當中還能觀察到金屬檢測傳感器工作狀態(tài)，在無雜質的傳送過程中該傳感器不亮警報燈，當有裝有雜質物料袋經(jīng)過時，該傳感器亮警報燈。在之后還有光電計數(shù)開關，能實時監(jiān)控生產(chǎn)量，并對物料袋進行標號登記。不僅在傳送帶部分實行監(jiān)控，還能對碼垛機械臂運行部分實施即時監(jiān)控，對突發(fā)狀況可以實行有效的即時控制和操作。

通過觸摸屏的控制以及MCGS與西門子系列P蘊C的連接通信，可以實現(xiàn)即時通信和接口數(shù)據(jù)的修改。讓P蘊C全自動控制變得更為便利簡易，在工作現(xiàn)場使得軟硬件較好地配合工作，提高工作效率。如圖3所示為MCGS組態(tài)環(huán)境設計圖。

圖3 MCGS組態(tài)環(huán)境設計圖

4 結語

本控制系統(tǒng)基于P蘊C技術，實現(xiàn)了包裝碼垛生產(chǎn)線的全自動化，從機電部分系統(tǒng)完成生產(chǎn)線機械運作控制以及傳感器模擬信號采集，到P蘊C控制系統(tǒng)進行信號、數(shù)據(jù)處理及邏輯控制，然后對該系統(tǒng)的可靠性進行了充分考慮，在完成系統(tǒng)設計的同時加入了各項保護措施，盡可能地消除了各類事故隱患后，加入了MCGS觸摸屏控制系統(tǒng)，讓原本復雜的控制過程變得簡單易行。

［1］ 胡學林.可編程控制器教程［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2003.

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