第29卷第9期甘肅科技Vol.29 No. 92013年5月Gansu Science and TechnologyMay. 2013聚烯烴包裝線的自動(dòng)化應(yīng)用研究吳嵐,馮春榮(蘭州翔鑫工貿(mào)有限責(zé)任公司,甘肅蘭州730060)摘要:聚烯烴包裝線是集機(jī)電 一體化、光電檢測、傳感器跟蹤、PLC控制等功能于- -體,具有綜合性和系統(tǒng)性的自動(dòng)化生產(chǎn)線。其工藝流程由供袋、充填封口、傳送碼垛等工序組成。主要探索聚烯烴包裝線的自動(dòng)控制過程。關(guān)鍵詞:聚烯烴;包裝;傳感器;PLC自動(dòng)控制中圖分類號:TQ325.1機(jī)或觸摸屏連接,對包裝自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,1 PLC自動(dòng)控制(可編程序控制)遠(yuǎn)程診斷和網(wǎng)絡(luò)化管理。PLC = ProgrammablelogicController,可編程邏輯控制器,-種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)2聚烯烴包裝線工藝流程環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用- - 類可編程的存儲(chǔ)器,聚烯烴包裝線是一種能自動(dòng)控制、可重復(fù)編程、用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定多功能、多關(guān)節(jié)的操作機(jī),以PLC為控制核心、以觸時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字摸屏為輸人設(shè)備,PLC通過總線進(jìn)行通信,完成對各或模擬式輸人/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及各個(gè)接觸器、中繼器等的控制。其程。工藝流程如下:供袋-吸袋-取袋-送袋-斜板-控制程序通過編程器轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制指令代碼存抓帶-橫進(jìn)取袋-橫進(jìn)送袋-抱夾-夾袋口-縮袋人可編只讀存儲(chǔ)器中。控制器運(yùn)行時(shí),機(jī)器內(nèi)部不口-開袋-放料門-充填托起-夾口折邊-縫紉機(jī)斷循環(huán)“掃描“,在每次“掃描”中,中央處理單元的-立袋輸送-推倒壓平-金屬檢測器-復(fù)檢稱-揀運(yùn)算器按指令計(jì)數(shù)器加1的順序逐條讀取程序存儲(chǔ)選機(jī)-爬坡過渡-爬坡-緩?fù)?緩?fù)浩?轉(zhuǎn)位傳器中的指令,并予以執(zhí)行。處理一條指令時(shí),一 方面輸-轉(zhuǎn)位-編組-推袋-整形-分層-層計(jì)數(shù)-升對所有輸人開關(guān)量采樣,并存人輸人接口的輸人寄降機(jī)-垛盤輸送-排垛-叉裝架。存器中,另-方面根據(jù)指令規(guī)定的操作內(nèi)容,對相應(yīng)的輸人輸出開關(guān)量和中間變量進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后3聚烯烴 自動(dòng)包裝線程序控制邏輯按照運(yùn)算結(jié)果控制相應(yīng)輸出接口寄存器或中間變量3.1供袋、吸袋寄存器,再由輸出寄存器控制輸出單元的通、斷狀按下啟動(dòng)按鈕,供袋輥?zhàn)与姍C(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn),吸袋器態(tài)。- -條指令執(zhí)行完畢,運(yùn)算器立即取出并執(zhí)行下下降,當(dāng)碰到下極限開關(guān)時(shí)接通吸袋垂直氣缸電磁-條指令?！皰呙琛?-遍全部指令通常只需要幾毫閥,氣缸下降,同時(shí)吸袋真空裝置接通,吸袋垂直氣秒至幾十毫秒?？删幊绦蚩刂破骶幹瞥绦蛘{(diào)試完畢缸上升,吸盤吸住袋子上升,待上限位開關(guān)打開后,后,可通過寫人裝置寫人可編程序只讀存儲(chǔ)器內(nèi)。傾斜氣缸電磁閥被接通,使垂直氣缸傾斜,將袋送人將其插人控制器的插座內(nèi),控制器便能按其中的程供袋輥?zhàn)?斜限位開關(guān)閉合后,傾斜氣缸停止運(yùn)動(dòng),序工作。袋子開始進(jìn)人供袋輥?zhàn)?。同時(shí),傾斜氣缸返回,完成通過可編程序控制器,對整個(gè)生產(chǎn)線的工作過吸袋操作。程進(jìn)行自動(dòng)控制,對運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障或供料3.2自動(dòng)取袋不足,供袋不及時(shí)、出垛不及時(shí)等,進(jìn)行聲光報(bào)警。袋子送到斜托板上,光電開關(guān)檢測到袋口后,斜該設(shè)備具有性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、生產(chǎn)效率高、操作托板上的防滑四產(chǎn)照牛代工惜北壯置的磕頭裝置維修方便等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需求,配上通訊接口和開始傾斜,由中國煤化工真空電磁閥,JH. CNMH G打印機(jī),有打印日、月累計(jì)報(bào)表的功能,還可與上位實(shí)現(xiàn)真空吸袋,吸衣口，血大農(nóng)且業(yè)心來,斜托板上第9期吳嵐等:聚烯烴包裝線的 自動(dòng)化應(yīng)用研究55升,回到原來的位置,完成了取袋操作。緩?fù)C(jī)將暫停傳輸。3.3送袋、開袋、裝料3.8推袋、分層開袋、抱板和大夾子應(yīng)該處于張開位置，橫進(jìn)裝編組機(jī)滿信號則激發(fā)一次推袋動(dòng)作 ,推袋前進(jìn)置向包裝線取袋方向移動(dòng),到位后,限位開關(guān)閉合,之前,將推袋擋板關(guān)閉。滿半層時(shí),推袋到滑臺(tái)位抱板和大夾子閉合。夾抱限位開關(guān)閉合后,料斗下置,推袋擋板打開,然后推袋機(jī)返回;若滿- -層而且縮口夾子張開，同時(shí)取袋裝置真空打開,橫進(jìn)裝置分層機(jī)空時(shí),推袋機(jī)推到前端位置,推袋擋板打開，向包裝線裝袋位置方向移動(dòng),由限位開關(guān)控制到位,然后推袋機(jī)返回。當(dāng)料袋進(jìn)人分層機(jī)后,則側(cè)面整抱板和大夾子將裝滿料的帶子送到輸送袋上,夾輥形擋板合上,壓袋機(jī)向下壓袋;若托盤處于分層碼垛氣缸動(dòng)作,完成夾送動(dòng)作。同時(shí),開袋抱袋、張開，位置,分層機(jī)打開,升降機(jī)下降，當(dāng)壓袋機(jī)壓到位開袋真空檢測和夾袋壓力檢測開始工作,卸料門打后,壓袋和側(cè)面的整形氣缸返回,升降機(jī)停止下降。開,開始裝袋。若分層機(jī)空和壓袋機(jī)返回到位,則分層機(jī)開始關(guān)閉。3.4折邊、縫口3.9 升降機(jī)控制裝滿料的包裝袋通過夾口整形機(jī)和立袋輸送機(jī)分層機(jī)動(dòng)作和分層機(jī)滿光電開關(guān)觸發(fā)- -次層計(jì)進(jìn)入自動(dòng)折邊機(jī),經(jīng)折邊后,進(jìn)入縫口機(jī),縫口機(jī)旁數(shù),升降機(jī)根據(jù)層計(jì)數(shù)的結(jié)果確定是否需要排垛。邊的光電開關(guān)檢測到包裝袋后,縫紉機(jī)工作,縫合包當(dāng)層數(shù)小于8時(shí),就進(jìn)行分層碼垛動(dòng)作;若層數(shù)為8裝袋,包裝袋離開縫紉機(jī)后,縫紉機(jī)停止,自動(dòng)切斷時(shí),就觸發(fā)一次排垛動(dòng)作。升降機(jī)根據(jù)所碼層數(shù)確縫合線。定是否需要排垛,當(dāng)碼完8層,升降機(jī)下降到達(dá)下限3.5倒袋、輸送、整形位置后,停止下降,并觸發(fā)托盤輸送機(jī)進(jìn)行排垛。當(dāng)物料袋經(jīng)縫口機(jī)進(jìn)入倒袋輸送機(jī),當(dāng)光電開關(guān)排垛沒完成時(shí),升降機(jī)上升或下降動(dòng)作均屬無效。檢測到料袋以后,倒袋氣缸伸出,把料袋推倒,輸送3.10托盤和垛 盤輸送機(jī)控制升降機(jī)進(jìn)行排垛時(shí),托盤和垛盤輸送機(jī)是否需進(jìn)人整形壓平部分。要起動(dòng)排垛,取決于垛盤位是否有空。如果沒有空,3.6 金屬、重量檢測當(dāng)物料袋通過金屬檢測輸送機(jī)時(shí),若發(fā)現(xiàn)袋中則發(fā)出聲光報(bào)警,輸送機(jī)處于等待狀態(tài);若有空,則有金屬物體,則檢測器發(fā)出報(bào)警,含金屬的料袋將被啟動(dòng)排垛輸送。在實(shí)垛盤未到達(dá)垛盤輸送機(jī)之前,自動(dòng)撿選機(jī)剔除。合格的料袋繼續(xù)向前進(jìn)人復(fù)檢稱托盤輸送機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。如果空托盤到位和排垛完畢進(jìn)行重量檢測,若料袋重量不合格,也將被自動(dòng)撿選后,則托盤輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。然后,啟動(dòng)托盤倉開始動(dòng)作,自動(dòng)放-一個(gè)空托盤到待傳托盤的位置上。當(dāng)機(jī)剔除。合格的料袋繼續(xù)向前輸送。垛盤叉裝位置或垛盤緩沖位置有空而托盤輸送機(jī)卻3.7碼垛轉(zhuǎn)位、 編組碼垛機(jī)轉(zhuǎn)位、編組時(shí)5個(gè)為一層,第一層的擺放占位時(shí),則垛盤輸送機(jī)將自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行把實(shí)垛盤送到垛盤緩沖位置上。順序?yàn)槿齻€(gè)橫放,兩個(gè)豎放,第二層的擺放順序?yàn)閮?.11托盤倉控制個(gè)豎放,三個(gè)橫放。當(dāng)有包裝袋過來的時(shí)候,編組傳當(dāng)托盤倉空時(shí),發(fā)出聲光報(bào)警。除自動(dòng)啟動(dòng)托輸光電開關(guān)對袋數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),根據(jù)計(jì)數(shù)結(jié)果來確定盤倉升降動(dòng)作以外,還可以用托盤倉側(cè)面安裝的操轉(zhuǎn)位機(jī)的動(dòng)作,當(dāng)計(jì)數(shù)值為1 -3和8-10時(shí),轉(zhuǎn)位作閘隨時(shí)啟動(dòng)升降動(dòng)作。托盤倉上升時(shí),當(dāng)上升到輸送機(jī)把包裝袋舉起,旋轉(zhuǎn)90° ;當(dāng)計(jì)數(shù)值為4 -7- -定位置托盤叉打開,托盤倉繼續(xù)上升,直至到達(dá)頂時(shí),轉(zhuǎn)位機(jī)不動(dòng)作,使料袋直接通過轉(zhuǎn)位機(jī)。當(dāng)計(jì)數(shù)部。當(dāng)托盤倉下降時(shí),降到托盤倉中位時(shí),托盤叉合值為3、5、7和10時(shí),激發(fā)編組機(jī)滿有效;當(dāng)計(jì)數(shù)值上,托盤倉繼續(xù)下降,直至到達(dá)底部。為5和10時(shí),激發(fā)層滿有效。當(dāng)數(shù)值到達(dá)5個(gè)時(shí),料袋至編組傳輸位,編組傳輸電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。手抓4 結(jié)束語把這個(gè)5袋料推到另一個(gè)工作臺(tái)上。轉(zhuǎn)位傳輸電機(jī)聚烯烴包裝生產(chǎn)線是機(jī)電儀- -體化高技術(shù)產(chǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)與編組機(jī)是否忙有關(guān),若編組機(jī)占位,料袋至品,是一-種能中國煤化工多功能、多關(guān)轉(zhuǎn)位機(jī)后，停止傳輸,處于等待狀態(tài)。緩?fù)C(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié),多部機(jī)協(xié)[MYHCNMH G。與轉(zhuǎn)位機(jī)和緩?fù)C(jī)是否占位有關(guān),若兩者都占位時(shí),(下轉(zhuǎn)第80頁)80甘肅科技第29卷[2] Eberle U, Felderhoff M. Chemical and physical solutionsB12N2/Tnfor hydrogen storage[J]. Chem. Int Ed, 2009 ,48 (36):6608.[3] Han s s, Deng Wei - Qiao, Wlliam A Improved designsof metal - organic frameworks for hydrogen storage[J]. .Angew. Chem,2007 ,19 :6405 -6408.[4] Orimo s, Nakamoi Y, Eliseo J R, Complex hydrides forhydrogen storage [J]. Chem. Rev, 2007, 107: 4111 -(a) -0.021eVH2 (b) -0.035eVH24132.[5] Golberg D, Bando Y. Boron nitride nanotubes [J].Al2N12/Tng智Adv. Mater ,2007 ,19:2413 - 2432.[6] Chen Y J,Zhang H Z. Pure boron nitride nanowires preduced from boron triodide[ J]. Nanotechnology , 2006, 17(3) :786.[7] Oku T, Nishiwaki A Formation and atomic structure ofBpNr nanocage clusters studied by mass spectrometry(c) -0.068eVIH2 (d) -0.052eVH2and cluster calculation[J]. Adv. Mater, 2004,5:635 -638.圖3 H@ XxN2(X =B,AI)的穩(wěn)定吸附結(jié)構(gòu)[8] Paul R K,Lee K H Formation of AIN nanowires using Alpowder[J]. Mater. Chem. Phys ,2008 ,12 :562 -565.3總結(jié)[9] Wu Q, Hu Z. Synthesis and characterization of hexagonal基于密度泛函理論( DFT)計(jì)算研究了XpN2aluminum nitride nanotubes[ J]. J. Am. Chem. Soc ,2003 ,125 :10176.(X = B,Al)籠的電子結(jié)構(gòu)及氫分子在其不同吸附位上的物理吸附。結(jié)果表明,H2能夠物理吸附在[10] Chang Ch A density functional study of small ( AIN)xClusters: structures , energies ， and frequencies [ J ].XrN (X=B,Al)籠的B/AIN原子的頂位上,在Chem. Phys ,271(2001) 283 -292.B/AI原子頂位,H2向B轉(zhuǎn)移電荷,在N原子頂位,[11] Frisch M J. Gaussian 03 ,Revision E01. Wallingford CT:H2將被極化。Gaussian Inc[J]. 2004.參考文獻(xiàn): .[12] Wu Hai - Shun,iao Hai - Jun. What is the mot stable[1] Schlapbach L, Zuttel A. Hydrogen storage materials forB24N24 fllrene[ J]. Chem. Phys. Lett, 2004, 386:369mobile applications[J]. Nature ,2001 ,414:353.(上接第65頁)[1]廖常初.PLC編程及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版PIC控制是設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。結(jié)合傳感器控制、電社,2008.氣控制,不僅具有開關(guān)量控制，而且還具有模擬量控[2] 高德,解皓.包裝機(jī)械MCAI的開發(fā)研究[J].包裝工程199,15(1) :58 60.制,其可靠性高、輸人輸出模塊化、有獨(dú)立的編程器、[3]陳金華. 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M].北京:電子工有較強(qiáng)的控制功能和較大的控制規(guī)模,達(dá)到計(jì)量稱業(yè)出版社,1995.重準(zhǔn)確、產(chǎn)品合格率高、包裝效率高的目的。.[4]顧戰(zhàn)松,陳鐵年.可編程序控制器原理與應(yīng)用[M].北通過本文對聚烯烴包裝生產(chǎn)線邏輯控制的細(xì)致京:國防工業(yè)出版社,1996.分析,可使操作人員對生產(chǎn)線工藝流程有更深人的[5]金 發(fā)慶.傳感器技術(shù)與應(yīng)用[ M].北京:機(jī)械工業(yè)出版了解,減少設(shè)備檢修時(shí)間、提高勞動(dòng)效率,使包裝系社,2006.統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)高效。[6]呂衛(wèi)陽,徐昌榮 . PLC工程應(yīng)用實(shí)例解析[M].中國電參考文獻(xiàn):力出版社,2007.中國煤化工MHCNMH G.