Controle automático de máquinas de embalagem de alimentos

Abstrato: A automação de máquinas de embalagem de alimentos contribui para melhorar a produtividade dos equipamentos, atendendo às crescentes necessidades de vida das pessoas e garantindo a consistência e segurança das embalagens de alimentos. Ressalta-se que para realizar a automação de máquinas de embalagem de alimentos, é necessário considerar questões que incluem controladores, sensores, tecnologia de servo acionamento, interface de interação homem-computador e tecnologia de rede. Ao mesmo tempo, a partir da tendência de desenvolvimento da automação de máquinas para embalagens de alimentos, é necessário fortalecer o controle numérico dos equipamentos, pesquisas de equipamentos sobre a integração de informações e a inteligência do diagnóstico de falhas dos equipamentos.

Máquinas de embalagem de alimentos referem-se a máquinas que podem completar todo ou parte do processo de embalagem de produtos e alimentos. O processo de embalagem inclui os principais processos de enchimento, embalagem, selagem e processos frontais e traseiros relacionados, como limpeza, empilhamento e desmontagem. Além disso, a embalagem também inclui a medição ou o processo de dois selos na embalagem. As máquinas de embalagem de alimentos possuem características próprias: 1) grande variedade, funções diferentes, atualização rápida. Atualmente, o número de máquinas de embalagem no mundo atingiu cerca de 2.000, o que não inclui algumas máquinas auxiliares e máquinas de materiais de embalagem, máquinas de processamento de máquinas de embalagem. Com o aumento contínuo de produtos sociais, a transformação dos materiais de embalagem e da tecnologia de embalagem, o departamento de esportes das instituições de embalagem é rapidamente atualizado e desenvolvido para um nível mais elevado de tecnologia. 2) O maquinário de embalagem é complexo, requer movimento preciso, muitos processos e alta velocidade. Existem muitos fatores que afetam seu desempenho estrutural (como tamanho, formato, material de embalagem, qualidade da embalagem, embalagem: l: arte, etc.). As máquinas de embalagem são projetadas e fabricadas com altos requisitos (como precisão, rigidez e desgaste resistência).

1 A necessidade de controle automático de máquinas de embalagem de alimentos

A indústria de máquinas de produtos e embalagens está no setor há mais de 20 anos, em comparação com a indústria alimentícia ou uma nova indústria. Atualmente, a combinação de empresas domésticas de máquinas de embalagem de alimentos e a produtividade mecatrônica são baixas, a maioria das empresas de máquinas de embalagem de alimentos produzem principalmente máquinas únicas, baixa eficiência de produção, alto consumo de energia, baixa estabilidade e confiabilidade, menos tecnologia de controle e aplicações de tecnologia de automação. Estes anos são um período de rápido desenvolvimento da tecnologia no mundo. Novas tecnologias são constantemente aplicadas na indústria. A base da indústria nacional é fraca e a força da tecnologia e da investigação científica é insuficiente. O seu desenvolvimento está relativamente atrasado, o que arrastou até certo ponto a indústria alimentar e de embalagens. Pernas traseiras. Com a rápida melhoria dos padrões de vida das pessoas, o desenvolvimento da indústria alimentar está a tornar-se cada vez mais enorme. A fim de atender à demanda em constante mudança dos consumidores, os seguintes requisitos são apresentados para máquinas de embalagem de alimentos: 1) Quanto maior for a eficiência de produção das máquinas de embalagem de alimentos, melhor. 2) As máquinas de embalagem de alimentos têm alta flexibilidade e flexibilidade, o que pode efetivamente garantir que as máquinas de embalagem possam padronizar e padronizar a embalagem de acordo com os requisitos dos artigos embalados e dos materiais de embalagem, e atender aos requisitos da embalagem. 3) A falha das máquinas de embalagem de alimentos durante o processo de trabalho deve ser rapidamente eliminada. 4) As máquinas de embalagem de alimentos possuem função de identificação automática. 5) O processo de embalagem das máquinas de embalagem de alimentos deve atingir embalagens verdes. 6) Garantir a segurança e higiene do processo de produção e embalagem de alimentos.

Assim, a automação das máquinas de embalagem de alimentos, especialmente as linhas de embalagem automática com alto grau de flexibilidade, não apenas reflete o desenvolvimento da produção moderna, mas também pode permitir que as empresas obtenham enormes benefícios econômicos. 

2 maneiras de obter controle automático de máquinas de embalagem de alimentos

A tecnologia de automação pode efetivamente melhorar a competitividade das máquinas de embalagem de alimentos no país e no exterior, o que é de grande importância para o desenvolvimento das máquinas de embalagem de alimentos da China e é o único caminho para o desenvolvimento da China& máquinas de embalagem de alimentos #39; 

2.1 Método de controle de máquinas de embalagem de alimentos

Da produção até a embalagem dos alimentos, todo o processo pode adotar três tipos de métodos de controle: controle de circuito aberto, máquinas de embalagem de alimentos com baixa qualidade do produto e requisitos de embalagem, desta forma podem ser utilizadas. Baixo custo e alta confiabilidade são suas vantagens. Controle de circuito fechado, usando vários sensores instalados nas máquinas de embalagem de alimentos para detectar o estado de funcionamento do dispositivo e enviar as informações detectadas ao controlador do dispositivo para obter o controle de circuito fechado. Para máquinas de embalagem de alimentos com alta qualidade de produto e requisitos de embalagem, este método pode ser usado. Controle de circuito semifechado, utilizando sensores instalados em determinados locais das máquinas de embalagem de alimentos para detectar o estado de funcionamento do equipamento, essas informações detectadas refletem apenas indiretamente o estado de funcionamento do equipamento. Para máquinas de embalagem de alimentos com alta qualidade de produto e requisitos de embalagem, o controle de circuito semifechado é a escolha principal 

2.2 Controlador em máquinas de embalagem de alimentos

Os produtos de controle de automação têm sido gradualmente aplicados na indústria de máquinas para embalagens de alimentos. Na medida em que os controladores usados ​​atualmente em máquinas de embalagem de alimentos podem ser divididos nas seguintes categorias, ':1) um circuito de relé simples é usado e o dispositivo é controlado por botões, a função do dispositivo é fixa, o a flexibilidade é fraca e o nível de automação é baixo. . 2) Usando as poderosas funções de controle sequencial e controle lógico do controlador lógico programável (PLC) para controlar as máquinas de embalagem de alimentos, a confiabilidade e flexibilidade do equipamento são bastante melhoradas; ao mesmo tempo, para facilitar ao operador a operação do equipamento, adote a interface gráfica interativa (HMI) homem-máquina, boa interatividade, o nível de automação das máquinas de embalagem de alimentos foi rapidamente melhorado, que também é um método amplamente utilizado em máquinas domésticas de embalagem de alimentos. 3) A maturidade da tecnologia de barramento torna possível o uso de tecnologia de barramento de campo como PROFIBUS-DP, CC-LINK e DEVI-CENET, tecnologia de E/S remota e tecnologia de comunicação de rede em máquinas de embalagem de alimentos. Isso traz até certo ponto as vantagens dos produtos de automação, o que facilita a operação não tripulada de toda a linha de produção e a conexão perfeita da transmissão e teste do equipamento. 4) Usar o computador como máquina de controle principal, PLC e outros computadores industriais como controlador de campo para gerenciar o equipamento.

Ao mesmo tempo, a aplicação da tecnologia PackML em máquinas de embalagem de alimentos torna a tecnologia de automação de máquinas de embalagem de alimentos ainda mais padronizada, padroniza a interface de controle, melhora a flexibilidade do equipamento e a adaptabilidade do mercado 

2.3 Impulsione a tecnologia em máquinas de embalagem de alimentos

As máquinas de embalagem de alimentos possuem diversas ações, movimentos finos e velocidades rápidas, e cada movimento deve ser coordenado durante o processo de trabalho do equipamento, a fim de obter controle preciso da posição do equipamento e sincronização estrita da velocidade de cada peça. As máquinas tradicionais de embalagem de alimentos geralmente usam um motor principal como fonte de energia, por meio de transmissão mecânica complexa, para realizar cada subação. Toda a estrutura mecânica é muito complicada, o índice de falhas é alto e é difícil manter ou reparar o equipamento. A aplicação de tecnologia avançada de servo acionamento em máquinas de embalagem de alimentos pode agilizar a transmissão mecânica de todo o equipamento. Por exemplo, a aplicação de tecnologia de servo acionamento de ligação de três eixos ou de ligação de vários eixos em máquinas de embalagem de alimentos pode não apenas garantir a operação confiável e eficiente do equipamento, mas também simplificar o mecanismo de transmissão mecânica de todo o equipamento. Os servomotores comumente usados ​​em máquinas de embalagem de alimentos incluem motores de passo, motores CC e motores CA. O controle de velocidade do equipamento pode ser realizado pela tecnologia de subdivisão de motores de passo, pela tecnologia PWM de motores DC e pela tecnologia de conversão de frequência de motores AC.

A tecnologia de servo acionamento é usada principalmente no transporte, carga e descarga de alimentos, paletização, despaletização, marcação e outros processos. De acordo com a tecnologia de servo acionamento utilizada nas máquinas de embalagem de alimentos, ela pode ser dividida em graus alto, médio e baixo, o que corresponde ao método de controle adotado pelas máquinas de embalagem de alimentos, o que é benéfico para a atualização do produto das máquinas de embalagem de alimentos 

2.4 Sensores em máquinas de embalagem de alimentos

Para automatizar as máquinas de embalagem de alimentos é imprescindível a instalação de sensores nos equipamentos. Por exemplo, no monitoramento, enchimento e embalagem, mistura e processamento, resfriamento e aquecimento, limpeza, embalagem e outros processos de tanques de armazenamento de alimentos e bebidas, são utilizados sensores. Os sensores aplicáveis ​​às máquinas de embalagem de alimentos incluem sensores indutivos, sensores de pressão, sensores fotoelétricos, sensores capacitivos, etc. 6-7. Campo de pesagem combinada de Guangdong, há uma empresa de fabricação em grande escala, é máquinas inteligentes Ltd. Guangdong Kenwei Intellectualized Machinery Co., Ltd., esta linha de produtos empresariais tem largura e profundidade, como os quatro tipos de sensores mencionados acima, são usados ​​na linha de produtos, e cada classe é maior usando amplitude 

3 A direção de desenvolvimento da automação de máquinas para embalagens de alimentos 

3.1 Controle numérico de máquinas de embalagem de alimentos

Aplicando a experiência bem-sucedida de desenvolvimento de máquinas-ferramentas CNC ao projeto e desenvolvimento de máquinas de embalagem de alimentos, usando controle digital, o programa aplicativo pode controlar o processo de embalagem e a ação de embalagem de máquinas de embalagem de alimentos, melhorar a flexibilidade e adaptabilidade do uso do equipamento e ajudar para melhorar a alimentação. Valor do equipamento de máquinas de embalagem 

3.2 Integração de informações de máquinas de embalagem de alimentos

A tecnologia CAD tem sido amplamente utilizada na engenharia. A aplicação da tecnologia CAD em máquinas de embalagem de alimentos pode reduzir significativamente o ciclo de projeto e desenvolvimento de equipamentos. No processo de design, a ergonomia pode ser aplicada, levando em consideração a conveniência da operação das pessoas e o design repetido. Resultados O software CAE foi utilizado para otimizar o desempenho e a estrutura para atender aos requisitos de proteção ambiental verde. A tecnologia CAPP foi utilizada para padronizar as diversas partes do produto, codificar as peças e processar o processamento para cada tipo de peça. Na base de conhecimento, no processo de fabricação do produto, a tecnologia CAM pode ser aplicada para simular o processo de usinagem das peças e a geração do código de usinagem NC, para realizar a fabricação virtual do produto ou para aplicar o equipamento de fabricação rápida da tecnologia de usinagem CNC. Máquinas e equipamentos para embalagens de alimentos, desde a demanda e pesquisa do mercado até o processo final de reparo e manutenção do equipamento, podem ser unificados no CIMS. O uso da tecnologia CAX em máquinas de embalagem de alimentos é propício para a adaptação às necessidades rápidas e em constante mudança do mercado 

3.3 Monitoramento de máquinas de embalagem de alimentos e diagnóstico de falhas inteligente

Para melhorar a automação das máquinas de embalagem de alimentos e garantir a utilização e produtividade dos equipamentos, é necessário estabelecer um sistema de diagnóstico e monitoramento de falhas para as máquinas de embalagem de alimentos. Com base na extensa coleção de fenômenos de falhas, causas e localizações de falhas que ocorrem durante a operação do equipamento, é estabelecido um sistema de diagnóstico de falhas para o equipamento. Monitoramento em tempo real de equipamentos utilizando um sistema de monitoramento de fusão de informações multissensor. Quando o problema é descoberto, o sistema de diagnóstico de falhas do equipamento pode ser usado para ajudar rapidamente o usuário a identificar e resolver a falha, combinando raciocínio direto inteligente e raciocínio reverso. As empresas podem facilmente realizar monitoramento remoto e diagnóstico de falhas de equipamentos e eliminação automática usando tecnologia de rede, reduzir a participação manual e garantir que não haja contato humano e poluição na produção de máquinas de embalagem de alimentos e que a qualidade do produto seja uniforme e uniforme. Saúde e Segurança. Ao mesmo tempo, com a rede comercial existente, os fabricantes de equipamentos podem facilmente realizar o monitoramento, diagnóstico e modificação da linha de produção em diferentes locais, e melhorar a competitividade de seus produtos no mercado. 

4 Conclusão

Durante o "Décimo Segundo Plano Quinquenal" período, espera-se que o valor total da produção de máquinas para embalagem de alimentos exceda 400 bilhões de yuans. Por trás do rápido desenvolvimento de máquinas para embalagens de alimentos, um grande número de equipamentos de alta tecnologia é importado. Portanto, no projeto futuro de máquinas para embalagem de alimentos, deve-se prestar atenção à melhoria do nível de automação dos equipamentos e à sua plena aplicação na estrutura mecânica dos equipamentos. Controle avançado e tecnologia de servoacionamento integram tecnologia digital ao R&D e processo de fabricação de equipamentos para alcançar automação completa, alta eficiência, economia de energia e ecologização de equipamentos.