包装码垛生产线测控装置设计+文献综述(2)
在对材料称重的精度方面有严格要求的生产线中采用的基于FFS的高速、高精度称重包装码垛生产线。英文为Form-Fill-Seal，简称FFS，表示“制袋-填充-封口”。生产能十分可观，可为企业带来客观的经济效益。【5】。
在对不同材料的包装码垛生产线测控装置进行设计时，其要求也需根据产品需要适当调整。对于面向陶瓷行业的高速自动包装码垛生产线，由于陶瓷自身易碎的物理特性，其对应的生产线系统也有所不同。陶瓷对应的生产线系统包括上砖、裹包、捆扎和码垛四大模块组成，而这每个模块根据不同的包装工艺要求有几种实现模式，各模块既能独立工作，又可以实现模块之间的互相通讯。而针对陶瓷在生产时出现的堆叠、对齐、翻转过程中发生散乱的现象，则需加强测控，这样才能有效的减少散乱现象【6】。
而对一些特殊材料的生产，还需采用一些独特的测控装置，如基于电子鼻和非线性数据特征分析的鸡肉鲜度检测方法【7】、基于机器视觉的玻璃瓶码垛机检测与搬运系统设计【7】等等。
在这次的实验设计中，采用泓格模块对硬件电路进行试验模拟，利用485现场总线对各个模块实现联网，利用组态王软件对用户测控界面进行本次设计。在模拟实验中，对包装码垛生产线中的材料供给、货物分类输送、码垛出垛、声光报警等进行实验模拟，对材料自动供给、手动供给进行细化设计，在报警方面，主要是对材料供给不足、货物分类出错、货物出垛不及时进行报警设计。
在工业生产中，包装垛生产线发挥着重要作用，其种类繁多，对其进行生产控制的计算机大致可分为6类，其中基于可编程控制器（PLC）的生产线应用最为广泛【8】。但目前国内包装设备厂专业化程度还不高，还需要找出自身缺点和不足，缩短与北美、西欧等国家的差距。
1.1 包装码垛生产线介绍
包装码垛主要由包装机械和码垛机械组成的，其中最为关键的部分还是包装机械。其流程图如图1.1所示。
1.2 包装码垛生产线组成
包装码垛自动生产线是是机电一体化系统的一种类型。机电一体化系统是指在系统的主功能、信息处理功能等方面引进了电子技术，并把机械装置、计算机等电子设备以及软件等有机结合而构成的系统，组合形成的一种新型机械系统。该系统由机械系统(机构)、电子信息处理系统(计算机)、动力系统(动力源)、传感检测系统(传感器)、执行元件系统(如电机)等五大子系统组成【10】。
包装码垛自动生产线主要应用于化工、食品等行业中的粉状物料的全自动包装码垛【11】。包装码垛自动生产线可分为包装部分和码垛部分。包装部分实现定量称重、自动供袋、装袋、夹口整形、折边缝口、金属检测、重量复检等功能【12】。码垛部分实现转位编组、推袋压袋、码垛及输送等功能。包装系统称重工艺流程图如图1.2所示。
包装码垛自动生产线主要包含的机械设备有电子称重机、自动供袋机、自动装袋机，另外还有转位输送机、编组机、托盘仓等。
2 测控系统硬件设计
在包装码垛生产线运行过程中，自动完成称重、供袋、取袋、装袋、输送、检测及码垛等多个动作，动作多，运动复杂，并且所处工作环境对硬件要求较高，这就要求控制系统具有很高的可靠性和很强的故障诊断能力，确保生产的稳定运行【14】。由于包装生产线的各种控制为开关量，除了大量的开关量外，还需要对各个传感设备采集的模拟量进行输出显示，另外，为了方便在实验室条件下进行测试，要求硬件能便于组网，因而采用I-7000系列的泓格智能模块，辅助设备主要 利用WB系列电量隔离传送器，最后利用RS-485现场总线联网技术将电量参数遥测电路、电量参数预处理电路、开关状态遥信电路等测控模块组网。