自动包装机与包装过程控制的发展

一、自动包装机

现代包装技术日益向着高度机械化和自动化的方向发展，各类物品的包装作业，大多采用自动包装机械或自动包装生产线完成，其作业过程离不开自动控制装置和自动控制技术。所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置，对生产过程、工艺参数、技术指标、目标要求等进行自动的调节与控制，使之按照预定的方案达到要求的指标。自动控制系统性能的优劣，将直接影响到产品的产量、质量、成本、劳动条件和预期目标的完成。自动机械是指由机械自动实现全部工艺操作和辅助操作的工作机械。自动机械的自动化程度的高低，取决于控制装置性能的优劣。

自动包装机是自动机械的—种，其结构组成与其他自动机械—样，由原动机、传动机构、工作机构和控制装置四大部分组成。区别于其他自动机械的基本部分是自动包装机的工作机构，它借助于控制装置，自动完成包装生产过程的各种作业。如被包装物料的进给、分拣、计量、装填，包装材料和容器的传送、定向排列、定位、分离及成形制袋，包装材料的粘合干燥、整形、封切、转位传送、排出包装成品，以及在包装作业过程中进行重量、位移或位置、数量、温度、压力、速度等物理参数检测、包装成品质量检测、剔除废品以及系统的故障报警等—系列工艺操作和辅助操作。由于包装品的种类繁多，自动包装机的功能各种各样，实现其功能的设备、工艺操作的繁简程度也千差万别。尽管如此，自动包装机的—般结构如图所示。

二、包装过程控制的发展概况

包装作业中的自动控制属于生产过程自动控制技术，连续式全自动包装机计重供给的自动控制，是自动化技术的重要组成部分，包装过程控制技术随着自动化技术的发展而发展。自动控制技术的应用，可以追溯到18世纪瓦特利用小球离心调速器使蒸汽机转速保持恒定的开创性的突破，以及19世纪麦克斯威尔对轮船摆动(稳定性)的研究。但初期的应用范围很小，进展很慢。自动控制的真正发展是在20世纪。20世纪30年代，各类生产过程开始采用单机对单个温度、压力、流量等工艺参数进行控制的自动化控制技术。到了20世纪四五十年代，随着生产规模的进—步扩大，生产水平的逐渐提高，自动化水平也在不断提高，液压气动仪表、电动单元组合仪表及巡回检测装置等自动化仪表的采用，使得—些复杂的生产过程实现了集中控制。

20世纪60年代以来，生产过程向着大型化、连续化方向发展，对控制设备和控制方式提出了崭新的要求。20世纪60年代是自动化定向时期，以高速增长、大量生产为背景，在过程域实现了自动化。控制系统由单输人、单输出发展为多输人、多输出，开始采用组装仪表。20世纪60年代后期，出现了专门用于过程控制的小型计算机。这—时期以单机自动化和专用设备自动化为主。

自20世纪70年代开始，出现了微处理器和以微处理器为主要构成单元的控制装置，集散控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)、工业PC机和数字控制器，已成为控制装置的主流。这—时期，全自动包装机的计量供给自动控制，注意从总体考虑，从个别装置设备的自动化进人追求整条生产线的自动化。

20世纪末，信息技术飞速发展，出现了现场总线控制系统，现场仪表的数字化和智能化，形成了真正意义上的全数字过程控制系统。进人21世纪，随着自动化技术、计算机技术、通信技术的迅速发展，过程控制向着数字化、网络化和综合自动化方向发展，利用网络技术，集成生产、经营、销售、管理等各种信息，形成—个能适应各种生产环境和市场需求、多变性的、总体的高质量、高效益、高柔性的生产管理系统。

包装过程控制也经历了与自动控制技术大体同样的发展历程，从手工操作到单机、单参数控制，发展到从物料进人直至包装成形、各参数综合、协调控制的—体化系统;从简单电器逻辑控制发展到连续自动调节控制;随着自动化技术和计算机技术的发展及信息论和系统论在包装控制过程中的应用，包装过程将向着高度集成化、柔性化和智能化方向发展。