1、引言

　　純凈水現在逐漸進入了千家萬戶。但傳統(tǒng)的純凈水是瓶裝包裝，為了節(jié)約資源，就像袋裝飲料一樣，未來的純凈水也將采用袋裝。由此，出現了專門用來對純凈水進行袋裝的包裝機。這種包裝機機械簡單，造價低，同時生產效率高，前景相當可觀。

2、系統(tǒng)設計

　　包裝機執(zhí)行機構采用氣動組件組成光機電氣一體化系統(tǒng)，用于實現多規(guī)格袋裝飲料柔性化包裝。對包裝膜的長寬、橫封時間、縱封時間以及橫封加熱時間、縱封加熱時間進行外部人機界面設定。包裝膜送膜通過變頻器驅動異步電機，在送膜輥上加裝200線的計長編碼器。通過編碼器進行定長控制。包裝膜被動放卷，為保證薄膜不會走偏，機械上加裝了糾偏電機。橫封、縱封都使用氣動組件（氣缸）推動相應的機械部件完成動作。加熱通過控制微波加熱器完成。電控系統(tǒng)構成參見圖1。

圖1 電控系統(tǒng)構成示意圖

3、系統(tǒng)設計

3.1方案設計

本方案中主要包括三個自動化部分。
　　 （1）自動清洗。自動清洗是對薄膜進行噴淋工藝清洗過程，由生產過程控制。
　　 （2）自動糾偏。自動糾偏適時調整薄膜在傳動設備上的左右偏差。考慮到薄膜的透明度選用不同的光電傳感器進行控制。如果薄膜過于透明可在薄膜上加色標（或接近開關）。
　　 （3）生產過程。生產過程是最主要的工藝過程。

　　 ·編碼器定長.操作工人在人機上設定袋長.將薄膜放到一個袋子的長度或設備檢測到薄膜上的色標后在執(zhí)行其它動作。
　　 ·薄膜拆卷后通過設備管子被卷成對等的兩部分（翻領成型）。
　　 ·垂直封袋,橫封、縱封定時控制;橫封加熱、縱封加熱定時控制。
　　 ·灌裝定量的水,定時控制。
　　 ·水平封袋，并切斷。為下一個袋子的底部做好密封。

3.2 分部設計

　　 （1）定量給料。采用水泵的定時控制。這里需要水泵的轉速流量進行計算以確保計量的精確性。這種方法的誤差可能比較大。
　　 （2）定長控制。長度的控制使用編碼器進行回饋控制。編碼器聯(lián)在傳動軸上反饋到可編程控制上。200線編碼器.裝在送膜輥上.送膜輥周長L=Πd,高速計數到200，即送膜長度為L。設定送膜長度為X,則需要高速計數為：X=200×袋長／L。
　　 （3）電機傳動。傳動使用變頻器帶變頻電機。變頻器通過R485通信和可編程控制器進行連接。這樣可以在人機界面上設定運行速度?？紤]到薄膜放卷部分的控制可能還需要對放卷電機進行控制（放卷部分可以使用磁粉方式加張力控制）。
　　 （4）封合控制。封合控制在可編程控制器中可完成。
　　 （5）溫度控制。溫度需要恒溫?？梢栽诳删幊炭刂破髦凶鲎詣诱ň涂梢酝瓿?。也可以使用溫控表單獨控制。

3.3硬件配置設計

　　 設備選型基于臺達機電自動化技術平臺（表1）。
　　 表1 硬件配置選型

4、程序設計

4.1人機操作畫面設計

 4．2 PLC程序設計

  I/O與變量表設計參見表2。

5、調試過程

　　 系統(tǒng)相對比較簡單，主要難點是定長控制。因為考慮成本問題,選用變頻器+編碼器結構，所以在變頻器停止運行不象伺服系統(tǒng)會瞬間停轉，因此當長度高速計數到達后，將離合器動作，使得電機雖然一直在運行，而送膜輥會在離合器動作的瞬間停止運轉，這樣在很大程度上減小了誤差，精度能夠滿足客戶的要求。

6、結束語

　　本項目在電氣方面使用了人機操作界面、PLC、變頻器。臺達機電產品正在以較高的性價比和優(yōu)良的售后服務體系以及值得信賴的技術優(yōu)勢贏得了客戶的青瞇。本項目基于臺達機電自動化平臺以最快的速度將整套系統(tǒng)開發(fā)成功，在包裝行業(yè)里新興的設備中爭得了先機。