各行各業(yè)的產(chǎn)品在市場(chǎng)上流通都要先進(jìn)行包裝，所以包裝機(jī)械理所當(dāng)然的成為了產(chǎn)品生產(chǎn)的重要設(shè)備。包裝機(jī)械的包裝速度，包裝精度，系統(tǒng)穩(wěn)定性直接影響到產(chǎn)品生產(chǎn)的效率，所以全自動(dòng)化的，控制功能先進(jìn)的包裝機(jī)是市場(chǎng)上的主導(dǎo)產(chǎn)品。XX包裝機(jī)械廠委托北京凱控科技有限公司設(shè)計(jì)其一款枕式食品包裝機(jī)的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)指標(biāo)是能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫控，自動(dòng)追蹤色標(biāo)，每分鐘包裝數(shù)量達(dá)到180包左右。
系統(tǒng)在硬件上采用北京凱控科技有限公司的新產(chǎn)品CKT-S5730BZ嵌入式工控電腦作為控制器。CKT-S5730采用的是最新的PAC（可編程自動(dòng)化控制器）概念設(shè)計(jì)的，自帶16路開(kāi)關(guān)量輸入輸出，8路模擬量輸入，自帶脈寬口，集成一塊5.7寸的彩色液晶觸摸屏，實(shí)現(xiàn)了控制，人機(jī)交流一體化，相當(dāng)于業(yè)界普遍流行的PLC+HMI控制。在軟件上采用凱控公司自己研發(fā)的組態(tài)軟件進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，采用嵌入式系統(tǒng)，組態(tài)軟件、嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)等先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，可以快速進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，同時(shí)大大縮短調(diào)試時(shí)間。
包裝機(jī)控制需求：
1實(shí)現(xiàn)觸摸屏控制開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)，在主電機(jī)的過(guò)載情況下進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，機(jī)器故障情況下緊急停車(chē)。
2實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)輸出，按住點(diǎn)動(dòng)按鈕，機(jī)器點(diǎn)動(dòng)輸出。
3停機(jī)時(shí)保證橫封封刀抬起，不接觸包裝膜。
4自動(dòng)控制橫封上，橫封下，縱封溫度穩(wěn)定。
5通過(guò)主電機(jī)測(cè)速齒輪的脈沖輸入，控制步進(jìn)電機(jī)與主電機(jī)速度同步。
6通過(guò)檢測(cè)色標(biāo)信號(hào)與封切位置信號(hào)之間的測(cè)速齒輪脈沖數(shù)，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的自動(dòng)正追反追。
7可通過(guò)觸摸屏上的手動(dòng)追蹤按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)正追，反追。
8系統(tǒng)具有統(tǒng)計(jì)功能，可記錄每日運(yùn)行時(shí)間，累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，每日包裝數(shù)量，累計(jì)包裝數(shù)量。
開(kāi)關(guān)量I/O列表
模擬量輸入
脈沖輸入/輸出
應(yīng)用凱控組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)開(kāi)發(fā)
根據(jù)控制需求進(jìn)行系統(tǒng)的控制邏輯設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)顯示界面。在這里共設(shè)計(jì)了三個(gè)界面，分別是運(yùn)行監(jiān)控界面、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)界面、系統(tǒng)幫助界面。我們把系統(tǒng)分為三個(gè)子系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)。
首先是開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)的實(shí)現(xiàn)，在這里需要實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)，開(kāi)機(jī)時(shí)點(diǎn)擊監(jiān)控界面上的啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)預(yù)熱10秒鐘，之后啟動(dòng)主電機(jī)；停機(jī)時(shí)點(diǎn)停機(jī)按鈕，在位置檢測(cè)信號(hào)為一時(shí)，系統(tǒng)停止，關(guān)閉主電機(jī)。而且，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，按外置的緊急停機(jī)按鈕時(shí)，系統(tǒng)停機(jī)；主電機(jī)的過(guò)載保護(hù)信號(hào)為一時(shí)，系統(tǒng)停機(jī)。按點(diǎn)動(dòng)按鈕，系統(tǒng)點(diǎn)動(dòng)輸出。
第二個(gè)子系統(tǒng)是封切溫度控制系統(tǒng)，在這里分為橫上溫度PID控制，橫下溫度PID控制，縱封溫度PID控制。開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)封切加熱部件進(jìn)行預(yù)熱。對(duì)溫度控制的各個(gè)參數(shù)的設(shè)定是通過(guò)點(diǎn)擊運(yùn)行監(jiān)控界面中的“橫上溫度”“橫下溫度”“縱封溫度”三個(gè)按鈕分別設(shè)置各個(gè)參數(shù)。并且當(dāng)溫度出現(xiàn)異常時(shí)系統(tǒng)彈出溫度異常報(bào)警對(duì)話框。
第三個(gè)系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)控制步進(jìn)電機(jī)與主電機(jī)速度同步，同時(shí)通過(guò)對(duì)色標(biāo)信號(hào)和封切位置信號(hào)的檢測(cè)，輸出步進(jìn)電機(jī)的正追或反追。主電機(jī)啟動(dòng)后，安裝在主電機(jī)上的測(cè)速齒輪進(jìn)行主電機(jī)的速度的測(cè)量，輸出相應(yīng)的速度脈沖信號(hào)給CKT-S5730控制器，控制器根據(jù)這個(gè)速度脈沖信號(hào)，輸出相應(yīng)脈沖控制步進(jìn)電機(jī)以主電機(jī)相同的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。自動(dòng)跟蹤通過(guò)以下邏輯實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)色標(biāo)信號(hào)和封切位置信號(hào)，先計(jì)算這兩個(gè)信號(hào)之間的測(cè)速齒輪輸出的脈沖數(shù)，再根據(jù)色標(biāo)信號(hào)和封切位置信號(hào)出現(xiàn)的先后，來(lái)判斷輸出相應(yīng)脈沖正追還是反追。，系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)正追反追，通過(guò)按運(yùn)行監(jiān)控界面上的“手動(dòng)正追”“手動(dòng)反追”來(lái)實(shí)現(xiàn)。
系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)界面可以顯示本日系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間，本日的包裝數(shù)量，系統(tǒng)累計(jì)包裝時(shí)間，累計(jì)包裝數(shù)量。并且每個(gè)數(shù)據(jù)都可以根據(jù)需要進(jìn)行手動(dòng)清零。
系統(tǒng)幫助界面用來(lái)顯示系統(tǒng)的幫助信息。
總結(jié)
為客戶提供滿意的自動(dòng)化解決方案是北京凱控科技有限公司的經(jīng)營(yíng)方向，枕式包裝機(jī)控制系統(tǒng)項(xiàng)目，我們采用凱控自己研發(fā)的CKT-S5730嵌入式工控電腦作為控制器，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的開(kāi)機(jī)關(guān)機(jī)控制，封切溫度PID控制，步進(jìn)電機(jī)與主電機(jī)同步的控制和光標(biāo)追蹤，實(shí)現(xiàn)了高度的一體化，節(jié)省了原系統(tǒng)中的溫度控制儀表和步進(jìn)電機(jī)控制器的預(yù)算，大大節(jié)約成本，滿足了客戶的工藝要求，提高了客戶設(shè)備的可靠性和客戶設(shè)備的工作效率，客戶反映非常滿意。在應(yīng)用中完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低，精度高，維護(hù)方便可遠(yuǎn)程診斷故障。眾多PLC不具有的功能和優(yōu)勢(shì)，使得凱控公司的嵌入式工控電腦是理想的PLC控制各種食品包裝機(jī)械升級(jí)換代的最佳方案。
