海盐英杰紧固件有限公司
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包装自动战控制系统设计的要求u根据实际体会介绍了采用PLC控制时的系统配置与控制软件设计中的关健技术，对一般自动线P.C控制系统设计有很好的价值。
现代化商品生产中，那些工艺品种稳定、产量较大的卷烟、食品、医药、化工、纺织等行业，包装机械如充填机、封丨机、灌装机、捆扎机、集装机等获得了广泛的应用。由包装机械及相应辅助设备构成的包装自动线对保证产品质童、减少在制品、缩短生产周期、提高生产效率、降低成本有明显的作用，它为企业带来重大的经济效益。
包装机械的控制经历r电器控制、无触点逻辑控制，直至今大的微型汁算机控制与可编程序控制器控制等阶段，特别是可编程序控制器（PLC）以其可靠性篼、编程容易，适应性强、检故味及维修方便等优点受到人们的欢迎。研究PLC时节拍（间隙）运动类包装机械组成的自动线的控制是很有实际意义的。
2包装自动线的工作特点及其控制系统的基本功能包装自动线是完成某一类包装功能的一套设备。或者说它是通过有关供料、加工、装卸、检验、运输等设备与自动装置来完成产品生产过程的自动化机器体系。扣特点是牛产过程具有篼度的连续性。
牛产完个自动进行，T.人的职能只是监督生产过程，根根预报调整机器设备。
这里以意大利GDX1卷烟包装机组一XI小包机为例来说明包装自动线的工作特点。XI小包机功能是完成从烟库中将散支烟取出，到包成一盒盒香烟为止的全部工作。其中主要通道包括迭烟（按7、6、7迭成3层）一包铝纸（折迭）一包盒皮（折迭、加胶粘接）一贴小花―烘干―出烟包。辅助通道包括送铝纸、送盒皮、送小花、送胶水，以及相应的质量检测、辅料抑制（节约）等控制措施。现代烟机一般要求包烟速度为400包/分以上，也就是说150ms要包好1包烟。然而在150ms内对1包按步骤依次完成全部包装动作是不可能的。应当说，自动线的作用只是保证150ms产出1包烟。据此思考，俅这一类型的包装机械均设汁成“节拍运动机械”。其办法是将完成1包烟的生产操作，分解成一连串的小操作，包装机械相应设计成一连串的“丁。位'一个”工位“完成一个”小操作“。在XI小包机的包装线上就分成了82个工位（从烟库下料口到小包烟出U），每个工位停留150ms，每个工位上包有1包完成了不同包装程度的烟，经过82个工位后包烟的包装就全部完成。这就像生产流水线上每个工位的工人都只重复一项操作一样，以重复的顺序操作来加工连续输送的工件是包装自动线生产的一个特点。
较复杂的包装自动如XI小包机，在一个工位h的标准停留时间150ms但在150ms当中具体操作何时进行，还有严格的时间规定。而150ms相当于XI主轴转一圈（360），即具体操作要在主轴转在指定角度时才执行。我们把这种严格的动作时序要求称为“相位控制'如盒皮从辅助通道中下来，一定要下到规定位置时去检测才有效，盒皮未下到位或盒皮已下过位去检测均不是真实结果。检测或动作执行时间与到位时间要一致是包装自动线生产控制的又一个特点。
XI主轴速度可变，意味着包装烟包的速度会变。即主通道、辅助通道各工位移动速度也会变但主通道与辅助通道是通过机械上保证严格同步的，控制上也应保证主、辅输送通道上控制检测信号的严格配合。
主通道上检测到有不合格烟包时，应能记忆并按要求处理――不合格烟包在指定工位剔除，或抑制辅料输送，如检测到是空盒，则不下铝纸、盒皮、小花以济约原材料等。，综丨。可知，像烟这一类型包装自动线（节拍运动白动机械）的控制系统，一般要求具有以下基本功能：U）。控制功能自动线h各机的启、停及变速控制：机器速芊变化时各部分（各传输通道）速亨随着变化，控制丨。必须保证各部分T.作的同步协调，包括各郎分动作迮尤反馈信号（汗环）的情况下；保证产品质a的控制；奸约原材料的控制；各种丁作方式（自动、手动、空乍等）的控制。
（b）。监测功能各种信号的在线检测、记忆（存贮）。汁数与报警、a示等处理。
（C）。保护功能保证在各种不正常运行时的人：Ht丨设备安令及为r安令的紧急停机等。
（cl）。故障诊断功能动线h机构复杂、原器件多，系统设计要做到便于故障找，节约维修时间。
建立完舞的控制体系、质量保证体系、安仝保障体系、故障诊断体系是包装自动线的总体控制要求。
PLC的系统配置选择PLC作为自动线的主控制设备时，应充分注意到自动线h多机自动化、联动化、高速化的特点。PLC系统配置时应注意以下/1个问题：U）。较复杂的包装自动线所用检测原件多、主令按钮多、状态显示多、执行机构多，对丨/点数应有足够的估计PU：机型选择应充分考虑软件设计中的要求，能配置所需的功能模块，如中断输入模块，高速汁数模块等。
考虑自动线高速化的要求，为了解决PLC存在的丨/响应滞后问题，选择PLC机型时应注意该机篼速I/O点数与指令执行时间。，计算机通讯联络A式，这是联动及实施管控一体化联M的必然需要。
我们在对意大利GDX1卷烟包装机组（含改造时，采用T两台FX2（每台含扩展192点）编程序控制器进行控制，虽实现了控制要求，但由于选择的是中档机型，在软件设计中不得不多采取~办法来解决响应速度问题。
PLC控制程序设计正确设汁PLC控制程序，才能满足包装自动线对控制的要求，以下程序设计方法，在实际应用中取得了成功。
4.i传输通道与移位寄存器的使用卷烟包装机的主传输通道h有82个r位，利用82位的移位寄存器（根据需要可设计成1一2个）中的各位（各辅助继电器）来对应各个t位。当检测到某种信号时令某位“置1"（丨己忆该信号），侍其移动到指定位时进行处理n同理。辅传输通道1，辅料检测及连续计数也可设计移位寄存器来实现。所有移位寄存器用同一移位信号，从而保证了主、辅传输通道的严格同步。
4.2设计电凸轮解决相位控制问题一般的包装机组采用在主轴h安装机械凸轮来解决“相位控制”问题，机械凸轮的优缺点众所皆知。
我们采用主轴上安装旋转编码器配合PLC的篼速汁数模块、中断输入模块等构成“电凸轮”的方法来解决。旋转编码器转一圈发出360个脉冲，1个脉冲对应主轴旋转r.PLC记录送入的脉冲数，用手程序编制中，能方便的解决相位控制问题。当脉冲频率篼时速计数器才不致将脉冲丢失。
4.3关于离速响应问题PLC由于存在物理滞后（由输入延迟、输出延迟所引起）与逻辑滞后（由PLC顺序扫描T作方式与输人、输出处理方式所引起）带来r输入/输出响应滞后的问题，由于自动线追求篼速化，采用PLC作为自动线的控制器对响应滞后不得不引起高度重视。例如输人信号出现时间短，程序扫描时间长，就将导致输入信号的失。我们在设计中、低档PLC控制篼速自动线程序时，曾采用以下一些方法来解决这类问题：U）。合理选用PLC台数及每台PLC控制范围，减少控制程序长度以缩短扫描周期；（b）。合理选择（安排）高速输人点与高速输出点；（c）恰当使用中断功能及安排中断服务程序内容；（d）主程序的合理安排；U）予程序、刷新（直接输人、输出）指令及其他指令的合理选用（如FX2的移位寄存器功能指令，指令执行的时间太长，可用一般指令荇代）。
5结束包装机械PLC控制系统的设计，应该满足其基本功能的要求。但这样一个系统中PLC的选择，PLC外部电路的设计及控制程度的设计均较复杂。
本文介绍的一些实际体会，希望在推动PLC在各类自动线控制系统的应用中能起一些作用。
