對于食品包裝機械的自動控制的思考

葉振

摘 ?要：隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展以及科學技術的快速進步，自動化控制技術已經(jīng)在各行各業(yè)得到了應用與實踐，這其中也包括食品包裝的自動化控制。與傳統(tǒng)的食品包裝形式相比，食品包裝的機械自動控制是現(xiàn)代化科學技術手段的一次成功應用，在提高食品包裝效率，保證食品包裝質(zhì)量，節(jié)約企業(yè)相關成本等方面具有突出優(yōu)勢。本文主要圍繞食品包裝機械自動控制的相關問題進行討論，希望為食品包裝機械的自動控制水平提高起到一定的推動與借鑒作用。

關鍵詞：食品包裝機械;自動控制;思考

前言

現(xiàn)階段，機械自動控制已經(jīng)涉及食品包裝的填充、裹包、封口等各個環(huán)節(jié)，涉及清洗、碼放、拆卸等前后工序，實現(xiàn)了流水化作業(yè)，程序化操作，極大地提高了食品包裝的效率，降低了食品包裝的難度，控制了食品包裝的質(zhì)量，在推動我國食品業(yè)發(fā)展的過程中起到了關鍵性作用。

一、食品包裝機械的特點

現(xiàn)階段，隨著科學技術水平的不斷提高以及對使用需求的不斷適應，食品包裝機械呈現(xiàn)出品類多樣化和結(jié)構(gòu)復雜化的特點。具體分析如下：

（一）食品包裝機械的品類多樣化特點

食品包裝機械品類的增多受到科技水平提高和市場變化增快的影響，在機械本身功能性增強的基礎上，輔助機械和配件的品類也相應增多，使得現(xiàn)階段食品包裝機械具備了極強地功能拓展性，對新興食品包裝材料及包裝工藝的適應性更強。據(jù)有關數(shù)據(jù)顯示，目前食品包裝機械的品類已經(jīng)突破2000種。

（二）食品包裝機械的結(jié)構(gòu)復雜化特點

食品包裝的尺寸、形狀、材料以及包裝工藝等千差萬別，這就對食品包裝機械提出了極高地要求，為此，食品包裝機械的結(jié)構(gòu)總體而言相對復雜，以此支撐機械能夠完成精準操作和繁多工序，同時在設計時對食品包裝機械的精度、剛度、耐磨性等重要參數(shù)指標要求較高，也是為了增加食品包裝機械的使用壽命，應對自動控制下的流水化作業(yè)。

二、食品包裝機械自動控制的方式

食品包裝機械自動控制應用，在很大程度上提高了我國食品包裝業(yè)的發(fā)展，對于滿足人民群眾日益增長的物質(zhì)需求具有重要意義?？傮w而言，食品包裝機械的自動控制方式可以分為三種。具體分析如下：

（一）食品包裝機械的自動開環(huán)控制

食品包裝機械的自動開環(huán)控制適用于對食品進行基礎包裝，在對包裝的美觀度和質(zhì)量水平要求一般的情況下，自動開環(huán)控制在成本控制方面具有突出優(yōu)勢，且機械設備的成熟度高，穩(wěn)定性強。

（二）食品包裝機械的自動閉環(huán)控制

食品包裝機械的自動閉環(huán)控制主要應用于傳感器裝置，適用于高標準、高質(zhì)量的食品包裝操作。進行自動閉環(huán)控制的傳感器裝置能夠?qū)κ称返陌b過程進行實時監(jiān)測與操控，確保機械設備的穩(wěn)定運行以及包裝質(zhì)量能夠達到預期。

（三）食品包裝機械的自動半閉環(huán)控制

食品包裝機械的自動半閉環(huán)控制與自動閉環(huán)控制的功能性和適用性基本一致，都是主要應用于傳感器裝置，適用于對食品包裝要求高，標準高的工藝操作。所不同的是，食品包裝機械的自動半閉環(huán)控制可以進行傳感器狀態(tài)的檢測，在使用成本上有所降低。

三、食品包裝機械自動控制的關鍵要素

食品包裝機械自動控制的關鍵要素可以分為三個方面，即自動化控制器、驅(qū)動技術和傳感器。具體分析如下：

（一）食品包裝機械的自動化控制器

我國的食品包裝機械自動化控制雖然起步較晚，應用時間短，但是在經(jīng)濟社會發(fā)展的帶動和科學技術水平提高的支持之下，正在逐漸走向成熟。自動化控制器作為食品包裝機械自動控制的核心關鍵，應用時主要應注意四方面因素，首先是電器回路設計要簡單，從而使得整個食品包裝自動控制的過程簡單，基本實現(xiàn)一鍵啟動;其次是要將可編程控制器作為自動化控制器的首選，利用其出色的邏輯功能，實現(xiàn)對食品包裝機械的運行邏輯控制，提高食品包裝機械的靈活性與適用性。另外，為達到提高操作效率，方便人工操作的目的，可以引入人機交互圖形界面，提高人機交互性，使得對食品包裝機械的控制更加直觀簡單;第三是實現(xiàn)計算機總部控制，依托于計算機的總部控制，使得食品包裝機械具備了良好地功能拓展性和系統(tǒng)升級性，從而在自動化控制的基礎上向智能化方向發(fā)展。最后是總線技術的應用，有利于發(fā)揮自動控制的優(yōu)勢，確保食品包裝機械的無人化操作實現(xiàn)。

（二）食品包裝機械的驅(qū)動技術

傳統(tǒng)的食品包裝機械以單一電機作為動力輸出，機械傳動較為復雜，步驟動作繁瑣，設備使用中的故障率較高，且維護工作量大。隨著食品包裝質(zhì)量的逐步提高，整體的食品包裝操作呈現(xiàn)動作多、動作細、速度快、協(xié)調(diào)一致的特點，而且對于各個位置操作精確性及速度同步性的要求越來越高，傳統(tǒng)的包裝機械已經(jīng)逐漸處于滯后狀態(tài)。

伺服驅(qū)動技術是比較先進的食品包裝機械驅(qū)動技術，其在食品包裝機械上的應用使得整個機械設備傳動裝置在更加精簡的情況下，依然能夠保證可靠的高效運行，不同級別的控制方式也增加了驅(qū)動技術的適應性，有利于進行后期的升級工作。

現(xiàn)階段應用較廣的伺服驅(qū)動技術為三軸聯(lián)動或多軸聯(lián)動，其電機類型包括直流電機、交流電機和步進電機等，通過相對應的PWM技術、變頻技術和細分技術可以實現(xiàn)對食品包裝速度的精準控制。

（三）食品包裝機械的傳感器

傳感器是實現(xiàn)食品包裝機械自動控制的關鍵，主要的傳感器類型包括電感傳感器、壓力傳感器、光電傳感器和電容傳感器等，其中應用比較廣泛的是壓力傳感器和光電傳感器，比如在飲料的包裝上，清潔、封裝、傳送等工序都需要由傳感器完成自動控制操作，并保證包裝質(zhì)量的統(tǒng)一。

結(jié)語：

隨著科學技術水平的不斷提高和在實踐過程中經(jīng)驗的積累，食品包裝機械的自動控制呈現(xiàn)數(shù)控化、智能化、信息化特征，對于運轉(zhuǎn)過程中的食品包裝機械的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷將變得愈發(fā)精準與及時，這在很大程度上有利于提高食品包裝機械自動控制的水平，提升食品包裝的整體質(zhì)量。未來，可以預見地是我國的食品包裝機械自動控制將更加的高效、節(jié)能、環(huán)保，無論是在研發(fā)還是生產(chǎn)方面，食品包裝機械的自動控制都會有極大程度的水平提升。

參考文獻

[1] ?朱衛(wèi)興.淺談食品包裝機械的自動控制[J].農(nóng)村科學實驗，2018，（9）：110.

[2] ?董占云.對食品包裝自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討[J].中外食品工業(yè)（下半月），2014，（5）：81，83.

[3] ?聶學俊 熊光潔 湯曉華.食品包裝機械的自動控制[J].食品科學技術學報，2013，（5）：76-78.