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高水平全自动包装机的专用控制系统

― B＆R 可编程计算机控制器（PCC )

高水平的全自动包装机进口量在逐年大幅增长，而国内包装机行业形势低迷。究其原因，关键是产品过于模式化，不能根据用户的愿望及时开发出光盘或电子邮件都可有特色的设备。

进入90年代以来，由于日常饮食业和制药业的日益繁荣，各类相应的包装机器也在蓬勃发展，象全自动包装码垛生产线、全自动贴标机、全自动洗瓶机、液体包装生产线、高性能制箱生产线、灌装机、快速密封机等国外大量的进口设备涌人国内市场，而国内的包装机械厂家也象雨后春笋一样大量涌现出来，但国内的包装机大都停留在自动化程度低、生产效率差的低档次的产品段，使得近两年国内的包装机械厂家由于市场竞争激烈及价格过低的原因都相继出现了经营的折弯加工困境。所以仅仅以提高产品和服务质量及较低的价格等方式来满足用户要求已不再是企业赢得竞争的永恒手段。我们已经进入了信息时代，如何利用技术提供的多可能性，根据用户的心理、愿望和要求，及时促成新产品构思及概念的形成，并以最快的速度开发出自动化程度及生产效率高的新产品，已成为企业能否赢得市场的成败关键。

市场与新产品开发

随着制造业的发展，控制系统已经成为制造技术的控制核心。然而，传统的封闭型控制系统已无法满足日益变化的生产结构和加工工艺的新需要，目前国内包装机行业形势低迷，其中一个主要原因就是产品过干模式化，缺乏制造厂自己本身的特点，不能根据用户的愿望及时开发出有特色的产品，做到机器专用化。这首先就要求控制系统和操作界面必须是专用化的，而现有的控制系统无法全面实现机器工艺所期望的特性，也无法反映机器设计者的经验和特殊要求。

高性能制箱生产线（Dienst公司）

目前国内包装机厂家开发新产品普遍有两个顾虑：一是新产品开发后成本必然会增加，担心用户是否会接受这种高档次的产品。二是担心自己的技术力量是否有能力开发新产品。

其实，这两个顾虑是不必要的。第一，看一下国内每年进口包装设备的数量就会发现，国内高水平全自动包装机的需求量在逐年大幅度增加，这说明高水平全自动包装机的市场前景还是很大的。但由于进口设备的价格要高出国内同类产品价格5 一10 倍，而国内能买得起进口设备的用户必定是少数，很大一部分用户由于市场竞争的日益激烈迫切需要扩大产品的规模和产量，但是又买不起进口设备。所以，这些用户非常希望国内包装机厂家能够自己生产出这些高质量的全自动包装机。也就是说谁能抢先开发出高质量产品谁就会在市场竞争中抢占先机。第二，中国B&R（贝加莱）公司的产品推广首先是以技术支持和技术培训为先导的，目的是让国内的包装机厂家能够真正掌握当前国际上最先进的包装机控制技术。中国B&R（贝加莱）公司不但为用福田配件户提供每月一次的技术培训，而且，第一台产品的开发大都是由中国B&R（贝加莱）公司甚至是奥地利B&R总部直接派工程师参与设计和调试，目的是帮助厂家开发出高质量的全自动包装机。并最终把程序和控制方案全部移交给厂家。贝加莱与厂家所遵循的关系不是购销的关系，而是合作的关系。

B&R 全自动包装机的控制特点

B&R 全自动包装机的控制特点在于不但能够进行敏捷而精确的定位、温度控制和压力控制，同时还具有快速准确的横切，灵活便捷的联以及电子凸轮、电子齿轮等功能。所有这些功能都是通过软件调用一些功能函数并控制相应的定位模块和温度控制模块来实现的。

众所周知，传统的可编程逻辑控玉米面制器一PLC 的主要功能是逻辑控制（开关量控制），它虽然也有定位模块和过程模块，但它是作为附加模块附加到PLC 上的，在硬件上与PLC 之间存在接口，在软件上又无法在PLC 程序中统一编程控制、而PLC 的操作系统循环周期是无法限定的，它的循环周期跟程序长短有关。所以，用PLC 来控制包装机上的快速和精确的传动定位特别像横切、飞剪、电子凸轮、电子齿轮以及纠偏等功能和数码存储精确的过程控制（温并且具有高阻燃性度、压力等PID 调节）就有点力不从心了。

在德国日常饮食业的制造公司，DIENST 公司生产的制箱生产线可以每分钟从三台热密封机器生产出130 个一公升纸箱。它的速度已经远远超过传统可编程逻辑控制器一PLC 所能达到的运行速度。这全依赖于它拥有带分时多任务能力及工业计算机计算功能的B&R SYSTEM 2005 控制系统。

装有B&R 2005的控制柜

数控系统的传动和定位虽然很准确，但是它的开放性不强。由于它主要用于金属切削机床和锻压机床的控制系统，一方面它的很多功能我们未必都能运用上，这势必造成资源的浪费。另一方面我们所如发现有松动需要的控制功能和一些能够体现厂家特点和设计者经验的控制要求，数控系统又未必能有，这又势必造成产品的功能和特点的欠缺。另外，数控系统的操作界面又是固定的模式，操作复杂，对机器操作者的要衣较高，无法突出厂家的风格特点以及满足用户的实际需要。

B&R 可编程计算机控制器（PCC ) 是一种面向过程控制、运动控制和络控制的专用控制系统，是集标准PLC ，数控系统和工业控制计算机的性能特点于一体的智能控制器。

它不仅可在今年12月前以用梯形图（LAD）和指令表（STL ）编程，还提供了结构化高级语言PL2000（类似C 语言）, 从而提供了强大的数据运算和处理能力。它的硬件和软件都是模块化的，可以根据设计者的控制需要组合成具有厂家应用特点的专用控制系统，并具有灵活自由的联和扩展能力。

它所有的模块（包括运动模块、温控模块等智能模块）与PCC 通过一个系统总线进行连接通讯，中间没有接口，并且还具有分时多任务操作系统，程序循环周期可以设定，最短可以设到1ms 。

但作为运动控制模块本身就是一个智能模块（模块内部有自己的CPU ) ，闭环回路本身调节过程由智能模块自己完成的，用户只需要通过调用相应的功能函数来控制运动定位过程。而过程控制的PID 调节也可以达到50um 一个回路。

B&R 还拥有各种型号和档次的人机界面和IPC ，可以根据用户的需要选择，它的画面和按键都可以根据用户的需要随意定义，使得控制系统的操作方式和控制方式都能很好地体现厂家的风格和技术特点。

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