一．前言
枕式包裝機應用廣泛，適應性強，可用于餅干、方便面、巧克力、面包、等食品，以及醫藥、日用品、零部件的包裝，是包裝行業中應用比較廣泛的機械設備。隨著我國經濟的快速發展和人民生活水平的提高，必定給包裝行業帶來良好的發展機遇。
傳統的枕式包裝機主要采用差速齒輪箱的結構，設備噪音大、容易損壞，封裝精度難于調整。隨著電子技術的發展，以單片機和兩臺變頻器組成控制核心、包裝精度高、系統可靠的包裝機成為目前的流行趨勢。
圖1 包裝機整體外觀
二．系統概述
1.系統組成
枕式包裝機主要完成定型、包裝、封口等功能，主要包括以下幾個控制部分：
⑴ 電控系統， 電源采用單相220V供電，電氣系統主要由單片機、雙變頻、HMI等組成。并在橫封刀上安裝一個接近開關，位置為切點；送料軸上裝一光電開關，在包裝材料的黑色光標通過時起作用；在送料電機的非負載端安裝一360線編碼器，對袋長進行計數，并將信號傳給單片機做處理控制變頻器運行。
圖2 控制系統框圖
⑵ 封切系統，枕式包裝機的封切有橫封刀（上、下）和縱封刀（左、右）組成，主要是對包裝物進行橫向和縱向的封裝，其中橫切刀由一臺0.75KW S310變頻器驅動，達到封切的目的，其速度決定包裝機的包裝速度，最高頻率會達到70Hz。
⑶ 送料系統，由另一臺0.75KW S310控制，用于驅動送料輥，與橫切刀配合，根據包裝膜的袋長等技術指標達到精確送膜并封切準確的工藝要求。
圖3 枕式包裝機送料和封切示意圖
⑷ 加熱系統，對縱、橫封刀進行加熱是保證設備能夠正常工作的前提條件，一般需加熱到110～120℃，通常采用溫控表采集并控制封刀溫度。
2.功能實現
⑴ 袋長設置
將要設定袋長直接由觸摸屏鍵入，單片機通過通訊讀取此值，再根據外部電位器給入的模擬量，以上兩個數值經過單片機運算，最終會輸出一個0～10VDC模擬量給切刀變頻器，控制切刀的動作頻率。單片機會根據包裝袋色標位置及切刀變頻器頻率計算出輸送帶變頻器的頻率（0～10VDC模擬量信號），控制輸送帶送料的速度。將送料速度和切刀頻率控制在一定的比例上，即可得到預期的包裝袋長。
⑵ 色標位置修正
色標修正時包裝機的控制核心，為保證精度均采用正反雙向追蹤。設備運行后，薄膜標記傳感器不斷的檢測包裝袋上色標位置，同時根據要求設備運行快慢的信號，上述兩種信號送至單片機，經過運算后，單片機輸出控制變頻器頻率變化的信號，進行正追、反追，對包裝材料在生產過程中出現的誤差及時發現并予以準確的補償和糾正。
圖4 調試設備控制圖
⑶ 其他功能
通過觸摸屏，在運行的時候，可以監控當前設備運轉速度、切刀誤差、對中誤差；記錄包裝產品數量，并可實現清零等功能。
⑷ 變頻器參數設置
S310變頻器具體參數設置如下，
參數代碼 功能說明 設定值
00-01 VF曲線選擇 2
00-03 起停命令來源 1
00-05 主頻率命令來源 2
00-07 頻率上限 70Hz
00-09 加速時間 0.2S
00-10 減速時間 0.2S
01-06 輸入開關信號掃描時間
02-01 輸入模擬量掃描時間
三．結束語
臺安S310變頻器能滿足包裝機的要求，是因為其具有以下優點：⑴ 具有較高的穩態精度和快速動態響應性能；⑵ 體積小型化，運行低噪音；⑶ 功能豐富、高性價比。
通過調試，該系統可滿足用戶在多種情況下的運行要求，運行穩定、封切準確、操作簡單。由于采用了兩臺S310變頻器，減少了鏈條的傳動，提高了機器運轉的穩定性和可靠性，保證了包裝質量，非常具有市場推廣價值。
