基于PLC控制的包裝碼垛生產線的設計

摘要：我國的聚丙烯(PP)產量占世界產量的10％以上，而長期以來國內聚丙烯產品的包裝卻一直處于人工套袋的半自動包裝狀態。針對PP樹脂的特點，專門設計了全自動包裝碼跺生產線工藝流程，介紹了以PLC為基礎的全自動包裝碼跺生產線控制系統，重點說明了控制系統的硬件配置、輸入輸出分配和軟件設計。全自動包裝碼垛線改變了國內PP產品包裝的落后局面，值得在PP包裝領域推廣。
關鍵詞：全自動包裝碼垛生產線；PLC；控制系統；聚丙烯

聚丙烯具有耐溫、耐油、抗沖擊等特性，有良好的加工性能。以往聚丙烯包裝主要分為人工稱量、手封口、人工堆放等。當閃蒸釜中的物料經閃蒸結束，乙烯氣檢驗合格后，打開釜底的氣動球閥和手動球閥，包裝工手拿包裝袋，撐開袋口，袋底擱在磅秤上(事先定為50 kg)讓聚丙烯物料靠重力的作用自由落料進入包裝袋。包裝工在接料的同時用眼睛盯著磅秤，當磅秤的秤砣稍稍翹起，即迅速換上另一只包裝袋進入下一袋的包裝。稱量完畢手封口，由工人搬到倉庫堆放好。這樣計量誤差大，效率低。若包裝工的動作過于迅速，包裝袋中的物料極有可能低于實際值，給用戶造成損失，引起糾紛。若動作過慢物料超出定量值，無疑會給廠方造成一定經濟損失。由于聚丙烯自身極易產生靜電，加上所需包裝的是粉狀物料，包裝現場粉塵較大，對工人的健康是有害的。整個包裝過程全靠手工來完成，勞動強度很大。所以聚丙烯包裝生產中采用PLC控制系統可以節省原料，提高包裝速度，進而提高生產效率，同時還降低工人的勞動強度。

1 聚丙烯包裝生產線的工藝概述
聚丙烯包裝生產線具體分為稱重、封口、推倒傳輸、檢驗、碼垛等部分，相比而言稱重和碼垛是最重要、最復雜的兩個部分。圖1是包裝線的工藝流程圖。

系統的運行方式共分為手動、單步、周期及自動4種操作方式。
1)手動 各工步都可單獨點動，按鈕釋放即停止運行；
2)單步 按下啟動按鈕，運行一個工步，到位即停。再按啟動，則進入下一工步運行；
3)周期 從初始位置開始，按啟動按鈕，程序自動完成一個周期的動作后返回到第一步開始位置停止；
4)自動 按啟動按鈕，程序完成一個周期的動作后又接著從第一步開始運行，自動循環。在自動方式下，中途若按下復位按鈕，則系統要繼續運行到第一步開始位置才停止；若按下停止按鈕，則運行立即停止，此時若再按啟動，系統即從該位置運行到第一步開始處停止。
根據聚丙烯包裝系統的實際運行情況，本系統采用自動運行和手動運行兩種方式。與運行方式的設計相對應，還必須考慮停止運行方式的設計。可編程控制器的停運方式有正常停運、暫時停運和緊急停運3種。根據控制系統要求，由于包裝系統運行期間采用循環工作方式，只有在工作結束或接收到操作人員的停止運行指令或設備出現故障或異常情況時才停止，因此本系統采用硬件切斷電源，使系統立即停車。