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基于PLC的热封机的数控设计

2010/12/1 11:58:55  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

  引言

  热封制袋普遍应用在产品包装、食品药品包装等领域。因其快速不污染被包物且节省成本而得到快速发展。本文针对热封中出现的不足,采用松下Fp0-32 位可编程逻辑控制器的数控技术对热封机生产工序进行精确设计,在不同外界环境下,制定出合理的热封温度、压力和时间的上下限。最终开发出更高效、更合理的热封方法。

  1.数控热封机平台的技术简介

  1.1 热封技术简介

  所谓热封,就是利用外界的各种条件(如电加热、高频电压及超声波等)使塑料薄膜封口部位受热变为粘流状态,并借助一定压力,使两层薄膜熔合为一体,冷却后保持一定强度和密封性能,保证商品在包装、运输、贮存和消费过程中能承受一定的外力,保证商品不开裂、泄漏、达到保护商品的目的。

  1.1.1 影响热封的因素

  (1)热封温度:其作用是使粘合膜层加热到一个比较理想的粘流状态。高聚物的粘流温度及分解温度是热封的下限和上限,这两个温度的差值大小是衡量材料热封难易的重要因素。

  (2)热封压力:其作用是使已处于粘流状态的薄膜在封口界面间产生有效的高分子链段相互渗透、扩散现象,也使高分子间距离接近到可以产生分子间作用力的结果。热封压力过低,可能造成热封不牢;压力过高,可能使粘流态的部分有效链段被挤出,造成热封部位半切断状态,导致拉丝。

  (3)热封时间:是指薄膜停留在封刀下的时间,热封时间决定了热封温度、压力以及设备的生产效率。

  1.2PLC 技术简介

  可编程控制器,简称PLC(Programmable logic Controller),是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。

  1.2.1PLC 特点

  PLC 由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。

  1.2.2PLC 的应用领域

  目前,PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业,使用情况大致可归纳为如下几类:开关量的逻辑控制、模拟量控制、运动控制 、过程控制、数据处理、通信及联网等。[1]

  2.数控热封机平台的系统设计

  该仪器外部主要有水密封性极好,耐压强度高的壳体组成,电控部分由两台电动机和一台带有刹车功能的电动机,一个温度传感器、稳压电源和具有数据采集/存储功能的单片机,其主程序控制流程图如下图1所示,PLC的I/O分配图如图2所示。

  图1 主程序控制流程图

  图 2PLC 的I/O 分配图

  PLC 编程过程中所有可利用的元器件中无非包括这样三类设备:输入器件、输出器件以及一些内部器件,每一类器件每一位上的状态只有两种: 1 或 0。本系统中采用接近开关控制热封机夹袋到位和松开到位,当接近开关xx=1 时,程序中对应的逻辑开关接通,代表热封机夹袋到位,反之或松开到位。通过定时器控制热封时间或热切时间,当定时器TX=1时,代表X 定时器计时启动,热封或热切开始,计时结束时TX=0。

  3 数控热封机平台实现的技术

  3.1 内部辅助继电器标识法

  本系统采用状态编程的思想进行顺序控制的程序设计,借助于可编程控制器内部的辅助继电器作为“过渡性”元件来实现的状态标识,设计整个热封机的数控工序,这就是我们采用的内部辅助继电器标识法,同时我们采用松下GVWIN2.1 触摸屏开发软件,将内部辅助继电器的状态在屏幕进行显示,并可以进行合理修改,代替过去常常采用的二极管或三极管的硬件标识方法,使系统更加直观方便,提高了系统的健壮性。

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