食品包装行业自动控制技术发展方向

《食品包装行业自动控制技术发展方向》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、食品包装行业自动控制技术发展方向摘要：包装机械广泛应用于饮料、食品、化工等等行业。目前饮料化工等行业包装机械自动化程度已较高，甚至几家国内外知名公司可以提供整厂自动化解决方案，但是食品行业目前还难以摆脱对人工的需求，自动化也是集中于某些环节的单机产品，如何实现食品行业整线自动化值得我们大家一起思考、努力。关键词：自控技术；食品包装机械；机器人；无人化工厂自动控制技术是一门各行业广泛应用的综合性技术，集合了控制理论、系统工程、计算机技术、电力电子技术、电机传动、以及气动技术等等。随着科技的日益进步，自控技术在食品包装机械制造行业发挥着越来越重

2、要的作用。而由于食品行业的独特性，自动化设备以单机为主，例如多头秤灌装、枕式包装机等。以枕式包装机为例，上料目前也是人工为主，上料整线自动化设备大部分也是依靠国外进口。国内设备生产商由于技术、成本等原因在整个自动化装备制造上和国外相比还有一些距离，从而导致食品厂实现自动化的成本过高，对人员的需求居高不下。自动化设备从最早的按钮继电器控制到可编程控制器和人机界面再到工业计算机、伺服驱动、机器人技术、总线技术、网络技术、数据采集及图像处理系统等集成在一起，整个控制系统已经发生了翻天覆地的变化。从生产到仓储到物流到销售最后售后追踪，整套系统数据都

3、可实行自动化管理。当前要做好食品包装行业机械设备自动化，实现真正无人化需要发展以下几个方面：1、工业PC的应用。当前计算机技术发展已进入成熟期,软硬件都比较完善，工业计算机已经成为工业自动化应用中不可缺少的器件之一，它有计算机的特点，也有工业设备的实用性，会在未来的自动化进程中起到不可替代的作用。功能强大的工业计算机既可以当单机运动控制器又可以作为整线设备的大脑。而对于传统的控制任务，基于PC的控制技术提供了良好的可升级性和灵活性，将在以后的工业应用中取代现有的PLC控制器和传统的运动控制器。2、运动控制系统的应用。包括利用伺服驱动及电机、

4、直线电机等来做一些速度控制、位置控制、凸轮曲线运动、扭矩控制等等。闭环控制系统无论从精度或者速度上面都可以完全超越以往的开环控制系统或者传统PLC控制系统。伺服驱动技术也从早期发脉冲指令逐渐往集成高速总线方面发展，好的伺服驱动既可以位置模式运行也可以速度模式运行，电流环、速度环、位置环参数可以在驱动上面修改，也可以在运动控制器的软件中来修改。伺服驱动的功能在逐渐简单化，复杂的工作将慢慢向软件程序上面转移，伺服参数保存到工业计算机的内存当中，伺服驱动器故障只需更换硬件即可，使维护更加简单，而且伺服故障率低一般可保持60000小时无故障。3、基

5、于以太网的高速总线应用。现有的运动控制总线有多种多样，基于以太网技术的高速总线有奥地利拠R公司的POWERLINK,德国BECKHOFF的ETHERCAT,德国SIEMENS的PROFINET,以及其他一些公司运用的SERCOSIII等等。高速总线有以下几个特点：1、直达10（输入输出）的实时以太网；2、没有网关延时；3、输入输出，传感器，显示单元等所有设备在同一个总线上；4、全双工速度可达2X100M；5、对TCP/IP协议兼容等等。并且髙速总线可以向下兼容现有的PLC或者是变频器或者是传感器等等,拥有很强的开放性。现在越来越多的控制器、

6、驱动器等等都在慢慢向高速总线靠拢，这对于设备制造商来讲是一个很好的事情，在选型、技术应用、成本方面出现更广阔的空间，可以选择性价比比较高的硬件，并且从控制到驱动到电机等等都可以自由搭配，这给打破垄断，最优化选型提供了最坚实的基础。4、机器人技术的应用。当前食品包装行业人员需求较大，操作人员基数也较大，人员技术水平参差不齐，进而造成管理不便。而要减少人为干预，减少操作人员数量，实现自动化生产离不开机器人技术的应用。机器人技术是运动控制技术以及数控技术的延伸。现有工业机器人主要有重载和轻载，重载工业机器人主要应用于汽车行业，例如焊接、喷涂以及包

7、装行业的码垛、装箱等搬运动作。轻载工业机器人主要应用于食品、药品、化工等行业分拣、装盒、替代人工上料等等速度要求较高的动作。以前工业机器人国内应用主要依靠进口，而今慢慢已经有一些大型公司在这一方面投入大量研发力量，中国包装行业龙头企业广州达意隆包装机械股份有限公司基于PC技术研发的DELTA机械手已经广泛应用于食品、物品的分拣和枕式包装机的上料，开放的机器人控制系统不光可以控制机器人本身还可以集成控制整线其他设备或者输送系统。要实现整线自动化，机器人在研发早期要注重系统的开放性和可集成性，要为整线产品开发而不是作为单机产品来定位。5、视觉系

8、统的应用。工业上视觉系统主要有两种：一种是智能相机，所有功能都集成在相机的处理芯片上面，利用PC对功能应用进行编程然后程序下载到相机处理器运行,这种应用操作相对简单，专用性强；还