一、引言

近年來，隨著經濟的迅速增長和人民生活水平的不斷提高，給傳統的包裝行業帶來了良好的發展機遇，應用范圍也越來越廣，同時對包裝機的品質和生產效率也提出了更好的要求。

傳統的包裝機械多采用機械式控制，如凸輪分配軸式，后來又出現了光電控制、氣動控制等控制形式。在當前科學技術日新月異的時代，各種新技術、新工藝、新材料、新設備的出現，已不再是單純某一門學科的發展，而是各門相關學科、多種先進技術的互相滲透和相輔相成的結果。機電一體化技術是在信息論、控制論和系統論的基礎上建立起來的綜合技術，其實質是從系統觀點出發，運用過程控制原理，將機械、電子與信息、檢測等有關技術進行有機組合，實現整體最佳化。

一個完整的機電一體化系統，一般包括觸摸屏加PLC、傳感器、動力源、傳動系統、執行機構等部分，它摒棄了常規包裝機械中的繁瑣和不合理部分，而將機械、電子、傳感器等多種學科的先進技術融為一體，給包裝機械在設計、制造和控制方面都帶來了深刻的變化，從根本上改變了包裝機械的現狀。

二、控制系統和工藝流程

1、控制系統

以高速三封口填充式包裝機為例，整機控制系統由：人機界面顯示和PLC控制系統、給料稱重系統（伺服電機、稱重傳感器）、包裝材料進給系統（伺服電機）、剪切封口系統（熱電阻）四部分組成。

圖1 控制系統 

圖2 機械結構

2、工藝流程

在自動工作模式下各執行機構需要按一定順序執行動作，是按照包裝材料進給、制袋、給料計量和封口傳輸的順序。

（1）因為包裝材料帶有公司宣傳標準和圖案，要實現準確定位剪切，所以采用伺服控制系統。伺服電機每轉一圈是1000個脈沖，利用PLC發出的高速脈沖可以精確迅速控制伺服電機運行和停止。改變過去包裝圖案不完整品相殘次屏多的問題，提高生產效率和成品率。

（2）給料采用定位精度高的伺服電機。伺服電機可以按照PLC發出脈沖數來精確定位，實現精確給料。另外還具有雙重反饋裝置，伺服電機可以返回運動脈沖數從而實現精確給料，稱重傳感器作為第二種檢測，檢查填充重量，雙重計量方法有消減少了包裝計量不準的問題。

（3）剪切控制系統采用熱電阻加熱自動PID恒溫控制，封口迅速美觀。

三、電氣軟件設計

填充式食品包裝機械一般較小，為了便與操作又要節省空間，采用占用空間較小65535色高分辨率真彩顯示的WEINVIEW MT6056I人機界面。在人機界面中設計多幅畫面，參數設置、運行監控、故障報警、配方存儲和調用、手自動控制。

采用PLC和人機界面控制的自動包裝機可以實現自動制袋、給料、自動計量、自動封裝等多項功能，并可對生產過程進行實時監控，完成自動診斷、自動報警和數據上傳等功能。由于MT6056I的強大的存儲空間可以保存多組包裝配方，減少操作工勞動量提高生產效率。

另外包裝形式多樣，以為機器只能包裝形式單一，圖中高速填充式包裝機可以包裝:枕形袋、燙邊袋、三角包、打孔袋、多連包等形式。

人機界面顯示系統如圖1和圖2所示。可以根據用戶要求，設定包裝容量、制袋長度、每分鐘包裝速度、系統可以精確顯示出實際產量（袋數）和準確計量數（填充量），能夠對計量數手動清零，具有正常的啟動、停止及點動按鈕，配方存儲和調用。

圖1 產品包裝設置界面

圖2產品包裝運行畫面

四、結束語

經過長時間生產實驗，WEINVIEW MT6056I以強大的存儲空間，快速的反應速度，操作簡單方便直觀，受到廣大客戶的歡迎。用HMI和PLC設計可靠性高，故障排除迅速準確，大大提高生產效率，節約生產成本。