摘 要：針對桶裝水的使用缺陷，袋裝水應市而生?；赑LC為核心的袋裝水罐裝設備提高了袋裝水生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，同時(shí)也改善了灌裝機的性能。

　　關(guān)鍵詞：罐裝設備；袋裝水；PLC


　　1 引言

　　十幾年來(lái)，桶裝水一直存在著(zhù)無(wú)法克服的難盡如人意的地方：第一、就是它存在著(zhù)“二次污染”的天生缺陷。由于水桶的“剛性”外殼，水一放出來(lái)，里面即形成同水體積相同的“真空”，瓶口淌水處就出現外氣壓大于瓶?jì)人畨旱?ldquo;負壓”現象，所以水就放不出來(lái)了。第二、水桶的體積很大，一般均為5加侖（約18千克），必須有專(zhuān)人送上門(mén)，確實(shí)很不方便，更不適合人口較少的家庭，特別是單身人。針對桶裝水的不足之處，2004年，一種全新的“純凈水”---“袋裝水”出現了。它的最大特點(diǎn)有二：第一、放棄了原來(lái)反復使用的水桶，改用一次性使用的“塑料袋”來(lái)裝“純凈水”。第二、每包袋裝水的體積也改為2加侖（7~8kg），人們可以十分方便地到水站或超市購買(mǎi)一批，然后一包一包方便地供家庭享用。

　　由于袋裝水的出現，袋裝水灌裝設備就必然成為袋裝水生產(chǎn)線(xiàn)上不可缺少的關(guān)鍵設備，有了它，使得袋裝水的大批量生產(chǎn)和推廣成為可能。采用PLC作為袋裝水灌裝設備的核心控制單元，提高了袋裝水生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，同時(shí)也改善了灌裝機的性能，提高了生產(chǎn)效率。

　　2 袋裝水罐裝機組成及工作原理

　　2.1 設備結構

　　袋裝水灌裝機主要由兩部分組成，機械系統和控制系統。機械系統主要由凸輪機構、水泵、電磁閥、送膜、拉膜電機、加熱器等組成?？刂葡到y主要由可編程控制器（PLC）、觸摸屏、繼電器等組成。

　　2.2 工作原理

　　按下系統啟動(dòng)按鈕后，系統首先進(jìn)行歸位，即將橫、豎封刀脫離膜，避免燙壞膜，然后，啟動(dòng)加熱裝置，并實(shí)時(shí)檢測溫度，當溫度達到要求時(shí)，啟動(dòng)橫、豎封凸輪裝置，并根據送膜啟動(dòng)、拉膜啟動(dòng)信號分別啟動(dòng)送膜電機和拉膜電機，并根據灌裝開(kāi)始信號進(jìn)行灌裝，此即系統的一個(gè)工作周期。拉膜時(shí)間和灌裝時(shí)間可以設定，可以根據實(shí)際工況調節拉膜時(shí)間、灌裝時(shí)間。

　　系統實(shí)時(shí)對橫豎封的溫度進(jìn)行調節，由于加熱系統采用固態(tài)繼電器進(jìn)行，為了防止溫度過(guò)沖，采用PWM技術(shù)進(jìn)行加熱，通過(guò)設置合理的參數，確保溫度達到設定要求且不產(chǎn)生過(guò)沖現象，當溫度不在設定要求范圍內，則禁止系統啟動(dòng)并且給出報警提示。

　　另外，系統還提供手動(dòng)操作功能進(jìn)行單個(gè)裝置調試，當單個(gè)裝置運作正常后，即可整機運行。

　　觸摸屏可以顯示系統的工作模式，包括手動(dòng)、自動(dòng)和停止，可以監視橫、豎封加熱的實(shí)時(shí)溫度，以及各種報警故障。同時(shí)，可以通過(guò)觸摸屏設定PWM調節參數、各個(gè)工序的時(shí)間等。

　　3 控制系統結構及特點(diǎn)



　　該系統有8路數字量輸入、2路DC24V數字量輸出、2路PT100溫度信號輸入，同時(shí)，2路溫控采用固態(tài)繼電器進(jìn)行控制。因此，本系統配置1個(gè)CPU模塊LM3107、1個(gè)4路晶體管輸出模塊LM3230和1個(gè)熱電阻輸入模塊LM3312。人機界面選擇和利時(shí)觸摸屏HT6600L，完成系統的手動(dòng)控制、參數輸入、報警狀態(tài)監視等功能。

　　3.1 可編程控制器配置

　　1）CPU模塊：LM3107模塊的額定工作電壓為AC220V，自帶24點(diǎn)I/O，提供14路DC24V輸入/10路繼電器輸出處理。具有1個(gè)RS232通訊接口，支持專(zhuān)有協(xié)議（僅RS232）/Modbus RTU協(xié)議/自由協(xié)議。

　　2）熱電阻輸入模塊：LM3312模塊是4路熱電阻輸入模塊，提供了與Cu50、Pt100兩種熱電阻一次測溫元件進(jìn)行連接的接口，用于采集并處理從現場(chǎng)來(lái)的熱電阻的電阻值輸入信號。

　　3）數字量輸入輸出擴展模塊：LM3230模塊包含4路數字量輸入處理通道和4路晶體管輸出處理通道，數字量輸入信號的額定工作電壓為24VDC，輸出額定負載電壓為24V DC。


　　3.2 觸摸屏

　　人機監控部分采用和利時(shí)HT6600L觸摸屏，配以監控軟件來(lái)完成。觸摸屏上可以進(jìn)行手動(dòng)和自動(dòng)操作，完成參數設定和顯示設備運行狀態(tài)。圖4-圖6為觸摸屏部分監控畫(huà)面。


　　4 結束語(yǔ)

　　袋裝水的生產(chǎn)大大改變了人們傳統的飲水方式,袋裝水不但衛生,而且密封度強,無(wú)論從包裝到安全運輸,都符合人們的需求。袋裝水罐裝機的出現是飲用水行業(yè)一次新的突破和飛躍?；诤屠麜r(shí)LM產(chǎn)品的電氣控制系統提高了袋裝水生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，同時(shí)也改善了灌裝機的性能，提高了生產(chǎn)效率。

　　參考文獻

　　[ 1 ] 《LM系列PLC硬件手冊》,北京和利時(shí)自動(dòng)化驅動(dòng)技術(shù)有限公司,2009

　　[ 2 ] 《LM系列PLC軟件手冊》,北京和利時(shí)自動(dòng)化驅動(dòng)技術(shù)有限公司,2009

　　[ 3 ] 《LM系列PLC指令手冊》,北京和利時(shí)自動(dòng)化驅動(dòng)技術(shù)有限公司,2009