玻璃瓶托盤包裝控制中的PLC應用

    摘要：介紹PLC在玻璃瓶托盤包裝控制系統中的應用，較詳細地敘述了系統的硬件配制和軟件設計。投入運行結果表明效果良好。

    關鍵詞：玻璃瓶罐；托盤包裝；可編程控制；硬件配制；軟件設計

    隨著對玻璃酒瓶質量(包括外觀清潔度)要求的不斷捉高，傳統的麻袋包裝方式已不能適應生產和市場的需要。我廠現用的托盤包裝正好能克服麻袋包裝的弊端，可減少包裝和運輸中玻璃瓶(尤其是螺口瓶和異形瓶)的破碎，同時也避免了因麻袋放久后在瓶子上的積灰甚至被粘附上麻袋腐朽物的難題。

    由于成套的在線玻璃瓶托盤包裝機的機械結構復雜，安裝要求嚴格，設備投入資金非常大，所以我廠選用了結構簡單、使用方便、成本低廉的PLC托盤式纏繞機，它以LLDPE拉伸薄膜為包裝材料，對托盤上的玻璃瓶進行拉伸裹包。包裝后的托盤十分適宜玻璃瓶罐的儲運，較大地減少了瓶子破損率，還提高了瓶子的清潔度。

     1、玻璃瓶托盤包裝工藝要求與系統工作過程

     先將玻璃瓶從遞送帶上用人工裝滿托盤(可根據瓶子尺寸分若干層，規格1300mm×1300mm；高度800～2200mm)，并用手動液壓搬運車拉到Φ1650的鋼板轉盤上。再將寬度為500mm、厚度為17～35μm的LLDPE拉伸薄膜穿進托盤下端。通過“人機界面”選擇“手動”或“自動”工作模式。

    系統工作過程：先啟動轉盤，接近開關接通，送膜電機轉動，讓薄膜在托盤下端繞2圈(圈數可設置)。由于光線被勻速轉動托盤上的玻璃瓶阻擋，使得固定在薄膜架上、且對準被裹包玻璃瓶的光電開關“暗通”，所以薄膜架帶著薄膜和光電開關上升。當薄膜從托盤下端裹包到托盤上端玻璃瓶時，升高了的光電開關可以接收到托盤外的光線，致使光電開關“亮斷”。但為了讓頂端蓋邊裹包嚴密，可以設置在光電開關“亮斷”后，讓薄膜架繼續邊包瓶邊上升數秒鐘(注意：薄膜架只作上下運動，而托盤始終在勻速轉動)才停止，并再在托盤的上方纏繞2圈(圈數可設置)。然后薄膜架下降，再讓薄膜從上往下裹包玻璃瓶。較后在托盤下端又纏繞2圈薄膜，托盤停止轉動。玻璃瓶托盤包裝結束。

    2、系統硬件配制

    可編程控制器TSX08CD8R6AS為整個系統的榨制中心，該PLC功能齊全，可減少許多中間接觸件，便于實現簡化布線，優化設計，提高設備運行的可靠性。又采用TSX08H04M型人機界面，可方便選擇“手動操作”、“自動運行”、“參數設置”等5頁畫面，以分別進行系統調試、參數設置、調整和選擇系統運行的方式等。同時外接變頻器U1、U2、U3，用以分別控制轉盤電機、薄膜架升降電機和送膜電機轉速。另外，PLC的輸入還分別接人S1“托盤原位”、S2“膜架下限位”、S3“高度限位”、S4“膜架上限位”、S5“進膜啟動”和S6“緊急停止”等開關信號，以使系統正常、安全運行。

    3、系統軟件設計

    按照“包裝工藝要求與工作過程”要求，該托盤包裝系統有手動模式和自動模式兩種使用方式。使用手動模式時分別手動按“人機界面”操作面板上的“A1”～“A8”專項使用按鍵1次或數次。遇到特殊緊急情況可按動S6急停按鈕，使系統緊急停止。使用自動模式前必須先預置好“底圈纏繞次數”、“頂圈纏繞次數”、“上下運行循環次數”和光電開關在托盤頂端受光后薄膜架停升的“延時時間”。然后按動A8將畫面翻至自動運行頁面。

    設計時還要注意：允許分別調整轉盤電機、薄膜架升降電機和送膜電機3臺變頻器的控制頻率設定值，使3臺電機轉速配合合適，讓玻璃瓶的包裝效果較佳；為了安全運行，還應分別考慮薄膜架的升降較限位置；因某些異形玻璃瓶層間進光較強，需適當修正光電開關方向或調節光電開關感測距離。另外，不允許在自動停止過程中按動S6按鍵使其急停。