全自动包装和码垛系统发展与应用.doc

全自动包装及码垛系统的发展与应用 　　[摘 要]针对包装码垛生产线，设计了一种基于PLC的全自动包装码垛生产线的控制系统。该控制系统以WinCC V7.0监控软件为上位机，以西门子S7-400PLC为控制核心，实现了对全自动包装码垛生产线的控制。实际运行结果表明，该控制系统可靠、稳定，实时监控能力强，能满足实际生产需要 [关键词]包装码垛生产线；PLC；控制系统；上位机 中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0374-01 全自动包装码垛生产线是机电一体化高技术设备。通过对上位机WinCC V7.0监控软件的组态，达到对包装码垛自动生产线的各个工序的实时过程监控，有利于对包装码垛自动生产线运行过程所出现的故障，及时维修、解决。传统继电器控制系统由于线路复杂、故障率高，因此很难满足自动化生产线的需要；相反，以PLC为控制方式的控制系统具有运行稳定可靠、抗干扰能力强、功能强大、易于实现机电一体化等特点，所以被广泛应用于工业生产领域的各种控制过程中。综合各方面因素，本系统采用PLC实现对全自动包装码垛生产线的控制，极大提高了生产效率，减少劳动成本，提高了生产自动化水平 一、简述全自动包装码垛生产线系统组成 全自动包装码垛生产线主要是对各个工序：称重、供袋、装袋、折边、封袋、倒袋整形、金属检测、重量复检、批号打印、转位编组、码垛、托盘和垛盘的输送等作业过程进行全程监控，从而简化了生产线工序结构，减少了人工操作，提高了生产效率，提高了包装质量。通过PLC程序控制对整个自动生产线工作过程进行全程控制，可实现连续工作，具有故障报警、显示及自动连锁停机功能。全自动包装码垛生产线系统主要有以下几部分构成。包装机械单元。电子称重机、自动供袋机、自动装袋机、转位输送机、编组机、推袋压袋机。码垛机械单元。分层码垛机、升降机、托盘仓。控制系统单元。PLC控制、人机界面、WinCC V7.0监控软件 二、控制系统硬件组成 根据全自动包装码垛生产线整体设计指标及作业要求，其控制系统应满足如下要求。实时协调控制各工序的执行机构，实现自动化生产线的高速、稳定、可靠运行。实时监控能力高、动态响应性好。人机界面友好、编程简便，操作简单。硬件结构紧凑，具有一定的可扩展性，易于维护 全自动包装码垛生产线的控制系统主要由软件系统和硬件系统组成，该控制系统硬件架，下位机采用西门子S7-400 PLC进行控制，上位机采用西门子WinCC V7.0监控软件进行实时监控，各组成部分通讯连接采用工业以太网现场总线。S7-400 PLC采用模块化设计，可根据不同需要选取不同模块，本控制系统选用了电源模块、CPU模块、数字量模块、故障诊断模块、通信模块等。电源模块（PS）。它为CPU模块、数字量模块等提供电源。故障诊断模块。CPU在识别到故障或编程错误时，将立即调用对应的中断组织块（OB），相应的中断程序及时处理故障。通信模块。为上位机（WinCC V7.0）对下位机（PLC、变频器等智能设备）之间的信息流通提供通信渠道 三、控制系统软件组成 3.1 全自动包装码垛生产线工艺流程 全自动包装码垛生产线主要对粉、粒、块状物料实现称重、供袋、装袋、折边、封袋、倒袋整形、金属检测、重量复检、批号打印、转位编组、码垛、托盘和垛盘的输送等自动化生产过程。其生产工艺流程主要有以下：自动供袋。当按下包装码垛生产线准备就绪按钮时，系统各部分归位为初始状态，当吸袋垂直气缸电磁阀接通时，气缸下降并且吸袋真空装置接通工作，当吸袋真空阀达到设定值时，吸袋垂直气缸开始上升，吸盘吸住袋子上升，当上限位开关打开时，触发倾斜气缸电磁阀接通，使垂直气缸倾斜，把袋送入供袋辊子。完成吸袋操作。自动取袋。当上一工序完成后，自动取袋装置开始工作，袋子被送到斜托板上，同时横进装置到达生产线装袋位置时，触发磕头装置倾斜，由限位开关进行限位，同时触发真空电磁阀，实现真空吸袋，延时后，吸住袋并磕头装置立起，斜托板上升回到原来位置，完成整个取袋动作。送袋、开袋、装料。当上一工序完成后，送袋、开袋、装料装置开始工作，初始状态时，开袋、抱板与大夹子处于张开位置，横进装置向包装线取袋方向减速移动，检测到位后，抱板与大夹子闭合。横进装置向包装线装袋位置减速移动，由限位开关控制到位，触发抱板与大夹子把装满料的袋子送到输送带上，同时夹辊气缸动作，完成夹送动作。之后卸料门打开，开始装袋。折边、封袋。当上一工序完成后，折边、封袋装置开始工作，包装袋通过夹口整形机和立袋输送机进入自动折边机，经过折边后，光电开关检测到包装袋后，触发缝纫机工作，缝合包装袋 3.2 上位机的组态 上位机监控系统采用西门子WinCC V7.0自带的组态软件进行组态。Wi