包裝自動(dòng)化

包裝自動(dòng)化應(yīng)用設(shè)備的分類及其主要參數(shù)

自動(dòng)控制系統(tǒng)可以從不同的角度進(jìn)行分類。

(一)．按輸入量變化規(guī)律分類

1．恒值控制系統(tǒng)

所謂恒值就是恒定給定值的簡(jiǎn)稱。系統(tǒng)的給定值不變，并且要求系統(tǒng)的輸出量相應(yīng)地保持恒定。包裝過(guò)程中有些參數(shù)要求保持在一個(gè)正常標(biāo)準(zhǔn)值上不變，這個(gè)正常標(biāo)準(zhǔn)值就是給定值。如溫度控制、物料的重量控制、流量控制等就是這樣的系統(tǒng)。

2．程序控制系統(tǒng)

系統(tǒng)的給定值是一個(gè)事先確定的時(shí)間函數(shù)，按一定規(guī)律變化，系統(tǒng)的任務(wù)是使被控制量以一定的精度按給定規(guī)律變化。一個(gè)典型的例子是程序控制機(jī)床的控制系統(tǒng)。

3．隨動(dòng)控制系統(tǒng)

隨動(dòng)控制系統(tǒng)也稱跟蹤控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)的特點(diǎn)是給定值在不斷變化，且變化規(guī)律是未知的?？刂葡到y(tǒng)的目的是使被控參數(shù)快速地、準(zhǔn)確地跟隨給定值變化。隨動(dòng)控制系統(tǒng)在包裝過(guò)程中應(yīng)用也很多，如物料自動(dòng)稱重系統(tǒng)即可看成是一個(gè)隨動(dòng)控制系統(tǒng)，指示器顯示值嚴(yán)格地、及時(shí)地跟隨輸入(物料的重量變化而變化)。

(二)按有無(wú)反饋環(huán)節(jié)分類

1．開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)

如果系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間沒(méi)有反饋回路，輸出量對(duì)系統(tǒng)的控制作用無(wú)影響，這樣的系統(tǒng)稱為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)即為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。當(dāng)給定電壓改變時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速也跟著改變，而轉(zhuǎn)速的變化對(duì)控制不起作用。這種系統(tǒng)經(jīng)受不住負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化對(duì)轉(zhuǎn)速的影響。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不存在穩(wěn)定性的問(wèn)題。但受干擾影響較大，控制精度取決于各環(huán)節(jié)的精度和干擾的大小，通常較低。由于步進(jìn)電機(jī)采用脈沖電流驅(qū)動(dòng)，且在一定頻率范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)丟步現(xiàn)象，故采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的包裝設(shè)備，大多采用開(kāi)環(huán)控制。

2．閉環(huán)控制系統(tǒng)

系統(tǒng)的輸出端與輸入端之間存在反饋回路，輸出量對(duì)控制作用有直接影響，這樣的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)的作用就是應(yīng)用反饋來(lái)減小偏差，通常閉環(huán)系統(tǒng)控制精度高。但閉環(huán)系統(tǒng)比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)復(fù)雜，而且存在著穩(wěn)定性問(wèn)題，即系統(tǒng)輸出量遠(yuǎn)離恒定的給定值或不能跟隨輸入量的變化，使系統(tǒng)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。因此設(shè)計(jì)閉環(huán)系統(tǒng)時(shí)要根據(jù)具體要求進(jìn)行選擇。閉環(huán)控制系統(tǒng)在包裝過(guò)程中得到廣泛的應(yīng)用。

(三)按系統(tǒng)的反應(yīng)特性分類

1．連續(xù)控制系統(tǒng)

系統(tǒng)中的參數(shù)變化都是連續(xù)的，即系統(tǒng)的信號(hào)傳遞和被控制對(duì)象的反應(yīng)是不間斷的連續(xù)量或模擬量。前面提到的溫度控制、電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)都屬于連續(xù)控制系統(tǒng)。按系統(tǒng)的輸出量與輸入量間的關(guān)系，這類系統(tǒng)又可分為：

(1)線性控制系統(tǒng)系統(tǒng)由線性元件組成，各個(gè)環(huán)節(jié)都可以用線性微分方程來(lái)描述，滿足疊加原理，即幾個(gè)擾動(dòng)或控制作用同時(shí)作用于系統(tǒng)時(shí)，其總效果等于各單個(gè)作用引起的效果之和。

(2)非線性控制系統(tǒng)系統(tǒng)中某些環(huán)節(jié)具有非線性性質(zhì)，如出現(xiàn)飽和、死區(qū)、摩擦等。這樣的系統(tǒng)往往要采用非線性微分方程來(lái)描述，不滿足疊加原理。

2．?dāng)嗬m(xù)控制系統(tǒng)

斷續(xù)控制系統(tǒng)也稱離散控制系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)是斷續(xù)量，其中又可分為：

(1)采樣控制系統(tǒng)其特點(diǎn)是將被控制的連續(xù)模擬量通過(guò)采樣裝置以一定的頻率采樣，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送入計(jì)算機(jī)或數(shù)控裝置，經(jīng)數(shù)據(jù)處理或運(yùn)算后，輸出控制指令，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬量去控制被控制對(duì)象。采樣頻率往往遠(yuǎn)高于對(duì)象的變化頻率。

(2)開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)由開(kāi)關(guān)元件組成的斷續(xù)工作的控制系統(tǒng)。由于開(kāi)關(guān)元件只有“接通”與“斷開(kāi)”兩種截然不同的狀態(tài)，不能連續(xù)反映控制信號(hào)的變化，因此系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的控制必然是斷續(xù)的。常見(jiàn)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)，可編程序控制器系統(tǒng)等都屬于開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)。同樣開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)有開(kāi)環(huán)、閉環(huán)兩種。開(kāi)環(huán)的開(kāi)關(guān)量控制理論基礎(chǔ)是邏輯代數(shù)。

(四)按生產(chǎn)工藝參數(shù)分類

按被控工藝參數(shù)，可分為溫度控制系統(tǒng)、位置控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)、速度控制系統(tǒng)等。

自動(dòng)包裝設(shè)備是自動(dòng)機(jī)械的一種，其結(jié)構(gòu)組成與其他自動(dòng)機(jī)械一樣，由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和控制裝置四大部分組成。區(qū)別于其他自動(dòng)機(jī)械的基本部分是自動(dòng)包裝設(shè)備的工作機(jī)構(gòu)，它借助于控制裝置，自動(dòng)完成包裝生產(chǎn)過(guò)程的各種作業(yè)。如被包裝物料的進(jìn)給、分揀、計(jì)量、裝填，包裝材料和容器的傳送、定向排列、定位、分離及成形制袋，包裝材料的粘合干燥、整形、封切、轉(zhuǎn)位傳送、排出包裝成品，以及在包裝作業(yè)過(guò)程中進(jìn)行重量、位移或位置、數(shù)量、溫度、壓力、速度等物理參數(shù)檢測(cè)、包裝成品質(zhì)量檢測(cè)、剔除廢品以及系統(tǒng)的故障報(bào)警等一系列工藝操作和輔助操作。由于包裝品的種類繁多，自動(dòng)包裝設(shè)備的功能各種各樣，實(shí)現(xiàn)其功能的設(shè)備、工藝操作的繁簡(jiǎn)程度也千差萬(wàn)別。

隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，各種食品加工品的出現(xiàn)，對(duì)包裝技術(shù)和包裝設(shè)備都提出了新的挑戰(zhàn)，包裝自動(dòng)化技術(shù)在流通領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。包裝機(jī)械競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，未來(lái)的包裝機(jī)械將配合產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，促進(jìn)包裝設(shè)備總體水平提高，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的包裝設(shè)備，而包裝自動(dòng)化技術(shù)也正朝著以下幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模組化充分利用原有機(jī)型模組化設(shè)計(jì)，可在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機(jī)型。2100433B