对于食品包装机械的自动控制的思考

叶振

摘  要：随着经济社会的快速发展以及科学技术的快速进步，自动化控制技术已经在各行各业得到了应用与实践，这其中也包括食品包装的自动化控制。与传统的食品包装形式相比，食品包装的机械自动控制是现代化科学技术手段的一次成功应用，在提高食品包装效率，保证食品包装质量，节约企业相关成本等方面具有突出优势。本文主要围绕食品包装机械自动控制的相关问题进行讨论，希望为食品包装机械的自动控制水平提高起到一定的推动与借鉴作用。

关键词：食品包装机械;自动控制;思考

前言

现阶段，机械自动控制已经涉及食品包装的填充、裹包、封口等各个环节，涉及清洗、码放、拆卸等前后工序，实现了流水化作业，程序化操作，极大地提高了食品包装的效率，降低了食品包装的难度，控制了食品包装的质量，在推动我国食品业发展的过程中起到了关键性作用。

一、食品包装机械的特点

现阶段，随着科学技术水平的不断提高以及对使用需求的不断适应，食品包装机械呈现出品类多样化和结构复杂化的特点。具体分析如下：

（一）食品包装机械的品类多样化特点

食品包装机械品类的增多受到科技水平提高和市场变化增快的影响，在机械本身功能性增强的基础上，辅助机械和配件的品类也相应增多，使得现阶段食品包装机械具备了极强地功能拓展性，对新兴食品包装材料及包装工艺的适应性更强。据有关数据显示，目前食品包装机械的品类已经突破2000种。

（二）食品包装机械的结构复杂化特点

食品包装的尺寸、形状、材料以及包装工艺等千差万别，这就对食品包装机械提出了极高地要求，为此，食品包装机械的结构总体而言相对复杂，以此支撑机械能够完成精准操作和繁多工序，同时在设计时对食品包装机械的精度、刚度、耐磨性等重要参数指标要求较高，也是为了增加食品包装机械的使用寿命，应对自动控制下的流水化作业。

二、食品包装机械自动控制的方式

食品包装机械自动控制应用，在很大程度上提高了我国食品包装业的发展，对于满足人民群众日益增长的物质需求具有重要意义。总体而言，食品包装机械的自动控制方式可以分为三种。具体分析如下：

（一）食品包装机械的自动开环控制

食品包装机械的自动开环控制适用于对食品进行基础包装，在对包装的美观度和质量水平要求一般的情况下，自动开环控制在成本控制方面具有突出优势，且机械设备的成熟度高，稳定性强。

（二）食品包装机械的自动闭环控制

食品包装机械的自动闭环控制主要应用于传感器装置，适用于高标准、高质量的食品包装操作。进行自动闭环控制的传感器装置能够对食品的包装过程进行实时监测与操控，确保机械设备的稳定运行以及包装质量能够达到预期。

（三）食品包装机械的自动半闭环控制

食品包装机械的自动半闭环控制与自动闭环控制的功能性和适用性基本一致，都是主要应用于传感器装置，适用于对食品包装要求高，标准高的工艺操作。所不同的是，食品包装机械的自动半闭环控制可以进行传感器状态的检测，在使用成本上有所降低。

三、食品包装机械自动控制的关键要素

食品包装机械自动控制的关键要素可以分为三个方面，即自动化控制器、驱动技术和传感器。具体分析如下：

（一）食品包装机械的自动化控制器

我国的食品包装机械自动化控制虽然起步较晚，应用时间短，但是在经济社会发展的带动和科学技术水平提高的支持之下，正在逐渐走向成熟。自动化控制器作为食品包装机械自动控制的核心关键，应用时主要应注意四方面因素，首先是电器回路设计要简单，从而使得整个食品包装自动控制的过程简单，基本实现一键启动;其次是要将可编程控制器作为自动化控制器的首选，利用其出色的逻辑功能，实现对食品包装机械的运行逻辑控制，提高食品包装机械的灵活性与适用性。另外，为达到提高操作效率，方便人工操作的目的，可以引入人机交互图形界面，提高人机交互性，使得对食品包装机械的控制更加直观简单;第三是实现计算机总部控制，依托于计算机的总部控制，使得食品包装机械具备了良好地功能拓展性和系统升级性，从而在自动化控制的基础上向智能化方向发展。最后是总线技术的应用，有利于发挥自动控制的优势，确保食品包装机械的无人化操作实现。

（二）食品包装机械的驱动技术

传统的食品包装机械以单一电机作为动力输出，机械传动较为复杂，步骤动作繁琐，设备使用中的故障率较高，且维护工作量大。随着食品包装质量的逐步提高，整体的食品包装操作呈现动作多、动作细、速度快、协调一致的特点，而且对于各个位置操作精确性及速度同步性的要求越来越高，传统的包装机械已经逐渐处于滞后状态。

伺服驱动技术是比较先进的食品包装机械驱动技术，其在食品包装机械上的应用使得整个机械设备传动装置在更加精简的情况下，依然能够保证可靠的高效运行，不同级别的控制方式也增加了驱动技术的适应性，有利于进行后期的升级工作。

现阶段应用较广的伺服驱动技术为三轴联动或多轴联动，其电机类型包括直流电机、交流电机和步进电机等，通过相对应的PWM技术、变频技术和细分技术可以实现对食品包装速度的精准控制。

（三）食品包装机械的传感器

传感器是实现食品包装机械自动控制的关键，主要的传感器类型包括电感传感器、压力传感器、光电传感器和电容传感器等，其中应用比较广泛的是压力传感器和光电传感器，比如在饮料的包装上，清洁、封装、传送等工序都需要由传感器完成自动控制操作，并保证包装质量的统一。

结语：

随着科学技术水平的不断提高和在实践过程中经验的积累，食品包装机械的自动控制呈现数控化、智能化、信息化特征，对于运转过程中的食品包装机械的状态监测和故障诊断将变得愈发精准与及时，这在很大程度上有利于提高食品包装机械自动控制的水平，提升食品包装的整体质量。未来，可以预见地是我国的食品包装机械自动控制将更加的高效、节能、环保，无论是在研发还是生产方面，食品包装机械的自动控制都会有极大程度的水平提升。

参考文献

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