食品包裝器械的自動(dòng)化控制
摘 要：包裝機(jī)械最大的應(yīng)用領(lǐng)域是食品行業(yè)，目前食品工業(yè)大約占我國包裝機(jī)械市場領(lǐng)域的28%，到2020年亞洲食品零售市場將占世界市場的41%，而中國將成為世界第二大食品市場。面對巨大的產(chǎn)業(yè)內(nèi)需市場，如何通過應(yīng)用自動(dòng)化控制產(chǎn)品提高設(shè)備的生產(chǎn)率和市場競爭力是我們必須考慮的問題之一。
引言
在全球經(jīng)濟(jì)一體化的形勢下，食品包裝機(jī)械面臨著前所未有的發(fā)展機(jī)遇，也受到了來自世界各國的挑戰(zhàn)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以使食品包裝機(jī)械的競爭力有所提升，這不僅有利于我國的食品包裝行業(yè)的發(fā)展，也是未來我國食品包裝機(jī)械發(fā)展的重要途徑。
1食品包裝機(jī)械的特征分析
目前，我國人口數(shù)量逐年上升，人們對食品的需求量正在不斷增加。為了應(yīng)對市場的發(fā)展趨勢，我國在食品包裝機(jī)械技術(shù)上正在不斷創(chuàng)新和研發(fā)。目前，我國在食品包裝機(jī)械種類上已有多種類型，并正隨著市場的發(fā)展而不斷增多。因此，我國食品生產(chǎn)在加快發(fā)展腳步的同時(shí)，食品包裝材料也在逐漸豐富，并向著提升科技水平的趨勢發(fā)展。具體而言，由于食品包裝機(jī)械的技術(shù)不同，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜，因此，在機(jī)械操作上需要實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)、高效率的操作過程。
我國食品包裝機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，可在一定基礎(chǔ)上加快食品包裝企業(yè)的發(fā)展，并提高我國食品包裝行業(yè)的整體競爭力，這對我國食品包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有促進(jìn)作用。從基礎(chǔ)的生產(chǎn)至包裝環(huán)節(jié)看，該過程需要應(yīng)用以下3項(xiàng)自動(dòng)化控制。
（1）食品包裝機(jī)械開環(huán)控制
由于食品包裝各不相同，食品包裝機(jī)械開環(huán)控制適合應(yīng)用于對質(zhì)量要求不高，且對食品包裝要求較低的食品。此類自動(dòng)化控制相對而言成本較低，且具備較高的可靠性，因此，能滿足基本食品的包裝要求。
（2）食品包裝閉環(huán)控制
閉環(huán)控制主要應(yīng)用于食品包裝機(jī)械中的傳感器裝置。利用傳感器對食品包裝機(jī)械設(shè)備的工作流程及現(xiàn)場狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，可確保食品包裝機(jī)械的穩(wěn)定運(yùn)行。該自動(dòng)化控制適用于對食品包裝要求十分嚴(yán)格，且質(zhì)量要求較高的包裝。因此，該控制可應(yīng)用于要求較為嚴(yán)格的食品包裝上。
（3）食品包裝半閉環(huán)控制
食品包裝半閉環(huán)控制的運(yùn)行方式主要為檢測包裝機(jī)械設(shè)備的某個(gè)傳感器，并對傳感器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，普遍適用于對食品要求較高，且對包裝質(zhì)量要求較高的食品包裝上。
（1）食品包裝機(jī)械需選擇使用簡單的電器回路裝置，使得食品包裝機(jī)械在運(yùn)行過程中能夠簡單操作，按下按鈕就能夠?qū)C(jī)械包裝技術(shù)實(shí)行控制，操作更簡單。
（2）在食品包裝機(jī)械的控制器選擇上，推薦選擇可編程控制器，這是因?yàn)榭删幊炭刂破骶邆鋸?qiáng)大的邏輯功能，該功能能夠?qū)κ称钒b機(jī)械原理進(jìn)行控制，對食品包裝機(jī)械的靈活性有提高作用，并能夠有效提高食品包裝機(jī)械自動(dòng)化的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，使其更方便于人工操作。
（3）在食品包裝機(jī)械控制器上，可利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行總部控制，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)程序控制食品包裝機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備，使其形成智能化控制。
2.3食品包裝機(jī)械的驅(qū)動(dòng)技術(shù)
食品包裝機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)行過程十分復(fù)雜，且在各個(gè)設(shè)備的應(yīng)用上需保持標(biāo)準(zhǔn)的一致操作模式。根據(jù)我國傳統(tǒng)的食品包裝機(jī)械技術(shù)看，傳統(tǒng)包裝機(jī)械技術(shù)主要使用1臺主機(jī)。
此外，還需配合其他復(fù)雜的施工工序來完成各個(gè)包裝流程。這樣的工作流程極易出現(xiàn)故障，加之傳統(tǒng)設(shè)備的工序復(fù)雜，導(dǎo)致設(shè)備的維護(hù)工作更加困難。因此，在當(dāng)代科技技術(shù)不斷創(chuàng)新的背景下，更適合選擇驅(qū)動(dòng)技術(shù)，從而將包裝機(jī)械技術(shù)應(yīng)用于包裝機(jī)械之上，使食品的包裝設(shè)備能更加簡單的運(yùn)行。
食品包裝機(jī)械自動(dòng)化的重要前提是，食品包裝機(jī)械需安裝相應(yīng)的傳感器裝置。比如，在飲料食品上，飲料食品的清潔及封裝程序都需要用到傳感器裝置。對于食品包裝機(jī)械設(shè)備來說，傳感器類型選擇普遍應(yīng)用較為廣泛的有壓力傳感器及光電傳感器。
3.1機(jī)器的檢測系統(tǒng)完善，使得機(jī)器更智能化
隨著檢測技術(shù)的提高和檢測手段的增多，機(jī)器設(shè)備配置更多的檢測機(jī)構(gòu)，不但可以顯示當(dāng)前機(jī)器出現(xiàn)的故障，故障位置，還可以對可能發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)測，評估各個(gè)易損壞部件的壽命，提前通知操作員進(jìn)行檢查和更換，避免發(fā)生故障。
3.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是以太網(wǎng)技術(shù)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和兼容性
工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展，為控制系統(tǒng)提供了更好的實(shí)時(shí)性和兼容性，使得我們的工業(yè)產(chǎn)品更接近 IT。現(xiàn)場總線技術(shù)可以使控制系統(tǒng)的中心PLC 有更好的感知和控制機(jī)器。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)不但可以在一定程度上取代現(xiàn)場總線技術(shù)，更可以使生產(chǎn)中心更快、更詳細(xì)地了解 PLC，更全面快速地了解機(jī)器的工作狀態(tài)。
3.3智能化發(fā)展方向
為了進(jìn)一步提升食品包裝機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，提高食品包裝效率，食品包裝企業(yè)可引進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)，在各個(gè)包裝機(jī)械設(shè)備環(huán)節(jié)中裝置相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，使機(jī)械設(shè)備在日常運(yùn)行過程中的故障問題能夠得到有效收集，從而對故障因素做好預(yù)防措施，避免因故障因素導(dǎo)致食品包裝工作進(jìn)度出現(xiàn)延后現(xiàn)象。
3.4遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷系統(tǒng)，快速幫助客戶確定和解決故障
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和檢測技術(shù)都具備的機(jī)器上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷是很容易的；借助現(xiàn)有的商用的網(wǎng)絡(luò)，可以很輕松實(shí)現(xiàn)異地對生產(chǎn)線的監(jiān)控、診斷和修改。制造商可以通過這個(gè)途徑幫助客戶迅速地解決故障，不但縮短了停機(jī)時(shí)間，還節(jié)省了大量時(shí)間、資源和金錢。對于集團(tuán)客戶，總部可以實(shí)時(shí)地了解各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)線運(yùn)行情況，規(guī)劃生產(chǎn)部署，快速地制定和實(shí)施新的生產(chǎn)計(jì)劃，提高自己的產(chǎn)品在市場上的競爭力。
結(jié)束語
綜上所述，我國食品包裝機(jī)械技術(shù)的發(fā)展主要起源于國外的工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，因此，在應(yīng)用上，我國還停留在基礎(chǔ)階段，其技術(shù)還尚未成熟。為了使食品包裝機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，食品包裝企業(yè)需積極引進(jìn)新型技術(shù)及設(shè)備，摒棄傳統(tǒng)單機(jī)式的包裝模式，并在食品包裝機(jī)械的各個(gè)環(huán)節(jié)引入相應(yīng)的自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)及控制技術(shù)，提高食品包裝的工作效率及工作質(zhì)量，從而促進(jìn)我國食品包裝行業(yè)的整體發(fā)展。
#自動(dòng)包裝機(jī)#