基于PLC的熱封機(jī)數(shù)控設(shè)計(jì)

　　摘要: 針對(duì)目前熱封制袋的需求，結(jié)合PLC的數(shù)控設(shè)計(jì)，重點(diǎn)分析了基于內(nèi)部輔助繼電器狀態(tài)標(biāo)識(shí)法的熱封機(jī)數(shù)控設(shè)計(jì)，給出了一套以微處理器為中心，在不同環(huán)境下，制定出合理的熱封溫度、壓力和時(shí)間的上下限的數(shù)據(jù)采集程序。最后，投入實(shí)驗(yàn)并且運(yùn)行情況良好，在使用過(guò)程中大大提高了熱封的工作效率和強(qiáng)度。

　　引言

　　熱封制袋普遍應(yīng)用在產(chǎn)品包裝、食品藥品包裝等領(lǐng)域。因其快速不污染被包物且節(jié)省成本而得到快速發(fā)展。本文針對(duì)熱封中出現(xiàn)的不足，采用松下Fp0-32 位可編程邏輯控制器的數(shù)控技術(shù)對(duì)熱封機(jī)生產(chǎn)工序進(jìn)行精確設(shè)計(jì)，在不同外界環(huán)境下，制定出合理的熱封溫度、壓力和時(shí)間的上下限。最終開(kāi)發(fā)出更高效、更合理的熱封方法。

　　1.數(shù)控?zé)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/封機(jī)">封機(jī)平臺(tái)的技術(shù)簡(jiǎn)介

　　1.1 熱封技術(shù)簡(jiǎn)介

　　所謂熱封，就是利用外界的各種條件（如電加熱、高頻電壓及超聲波等）使塑料薄膜封口部位受熱變?yōu)檎沉鳡顟B(tài)，并借助一定壓力，使兩層薄膜熔合為一體，冷卻后保持一定強(qiáng)度和密封性能，保證商品在包裝、運(yùn)輸、貯存和消費(fèi)過(guò)程中能承受一定的外力，保證商品不開(kāi)裂、泄漏、達(dá)到保護(hù)商品的目的。

　　1.1.1 影響熱封的因素

　?。?）熱封溫度：其作用是使粘合膜層加熱到一個(gè)比較理想的粘流狀態(tài)。高聚物的粘流溫度及分解溫度是熱封的下限和上限，這兩個(gè)溫度的差值大小是衡量材料熱封難易的重要因素。

　?。?）熱封壓力：其作用是使已處于粘流狀態(tài)的薄膜在封口界面間產(chǎn)生有效的高分子鏈段相互滲透、擴(kuò)散現(xiàn)象，也使高分子間距離接近到可以產(chǎn)生分子間作用力的結(jié)果。熱封壓力過(guò)低，可能造成熱封不牢；壓力過(guò)高，可能使粘流態(tài)的部分有效鏈段被擠出，造成熱封部位半切斷狀態(tài)，導(dǎo)致拉絲。

　?。?）熱封時(shí)間：是指薄膜停留在封刀下的時(shí)間，熱封時(shí)間決定了熱封溫度、壓力以及設(shè)備的生產(chǎn)效率。

　　1.2PLC 技術(shù)簡(jiǎn)介

　　可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC（Programmable logic Controller）,是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。

　　1.2.1PLC 特點(diǎn)

　　PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。

　　1.2.2PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域

　　目前，PLC 在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類(lèi)：開(kāi)關(guān)量的邏輯控制、模擬量控制、運(yùn)動(dòng)控制 、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理、通信及聯(lián)網(wǎng)等。[1]

　　2.數(shù)控?zé)岱鈾C(jī)平臺(tái)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　該儀器外部主要有水密封性極好，耐壓強(qiáng)度高的殼體組成，電控部分由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)帶有剎車(chē)功能的電動(dòng)機(jī)，一個(gè)溫度傳感器、穩(wěn)壓電源和具有數(shù)據(jù)采集/存儲(chǔ)功能的單片機(jī)，其主程序控制流程圖如下圖1所示,PLC的I/O分配圖如圖2所示。

　　圖1 主程序控制流程圖