基于PLC控制的包装码垛生产线的设计

摘要：我国的聚丙烯(PP)产量占世界产量的10％以上，而长期以来国内聚丙烯产品的包装却一直处于人工套袋的半自动包装状态。针对PP树脂的特点，专门设计了全自动包装码跺生产线工艺流程，介绍了以PLC为基础的全自动包装码跺生产线控制系统，重点说明了控制系统的硬件配置、输入输出分配和软件设计。全自动包装码垛线改变了国内PP产品包装的落后局面，值得在PP包装领域推广。
关键词：全自动包装码垛生产线；PLC；控制系统；聚丙烯

聚丙烯具有耐温、耐油、抗冲击等特性，有良好的加工性能。以往聚丙烯包装主要分为人工称量、手封口、人工堆放等。当闪蒸釜中的物料经闪蒸结束，乙烯气检验合格后，打开釜底的气动球阀和手动球阀，包装工手拿包装袋，撑开袋口，袋底搁在磅秤上(事先定为50 kg)让聚丙烯物料靠重力的作用自由落料进入包装袋。包装工在接料的同时用眼睛盯着磅秤，当磅秤的秤砣稍稍翘起，即迅速换上另一只包装袋进入下一袋的包装。称量完毕手封口，由工人搬到仓库堆放好。这样计量误差大，效率低。若包装工的动作过于迅速，包装袋中的物料极有可能低于实际值，给用户造成损失，引起纠纷。若动作过慢物料超出定量值，无疑会给厂方造成一定经济损失。由于聚丙烯自身极易产生静电，加上所需包装的是粉状物料，包装现场粉尘较大，对工人的健康是有害的。整个包装过程全靠手工来完成，劳动强度很大。所以聚丙烯包装生产中采用PLC控制系统可以节省原料，提高包装速度，进而提高生产效率，同时还降低工人的劳动强度。

1 聚丙烯包装生产线的工艺概述
聚丙烯包装生产线具体分为称重、封口、推倒传输、检验、码垛等部分，相比而言称重和码垛是最重要、最复杂的两个部分。图1是包装线的工艺流程图。

系统的运行方式共分为手动、单步、周期及自动4种操作方式。
1)手动 各工步都可单独点动，按钮释放即停止运行；
2)单步 按下启动按钮，运行一个工步，到位即停。再按启动，则进入下一工步运行；
3)周期 从初始位置开始，按启动按钮，程序自动完成一个周期的动作后返回到第一步开始位置停止；
4)自动 按启动按钮，程序完成一个周期的动作后又接着从第一步开始运行，自动循环。在自动方式下，中途若按下复位按钮，则系统要继续运行到第一步开始位置才停止；若按下停止按钮，则运行立即停止，此时若再按启动，系统即从该位置运行到第一步开始处停止。
根据聚丙烯包装系统的实际运行情况，本系统采用自动运行和手动运行两种方式。与运行方式的设计相对应，还必须考虑停止运行方式的设计。可编程控制器的停运方式有正常停运、暂时停运和紧急停运3种。根据控制系统要求，由于包装系统运行期间采用循环工作方式，只有在工作结束或接收到操作人员的停止运行指令或设备出现故障或异常情况时才停止，因此本系统采用硬件切断电源，使系统立即停车。