嵌入式工控电脑在液体灌装机中的应用

液体灌装机广泛应用于食品，饮料，化工，医药等行业，是目前应用非常广泛的包装机械之一。运行稳定性，维护的方便性，灌装的精度、速度是衡量灌装机控制系统好坏的重要性能指标。本文研究的是一台用于多数普通流体的4灌头的液体灌装机。
灌装机的动作要求
此灌装机有4个并行的计量缸．分别连接4个灌装头，通过主油缸的往复运动，吸人定琏的液体，然后注入待装的容器中。在此过程中，需要及时地在主油缸换向时，切换一个3通阀，改变液体的流向。而且，在注入过程中．为加快灌装速度又不致使液体溢出，当灌装到满瓶的90％ 时，要开启一个串接在注入通路中的节流阀，使注入的流量显著减小。然后，已装灌完毕的容器将顺序移出，新的空容器顺次移人，在此过程中，要准确和及时地控制安装在容器人口和出口的阻拦板，保证每欢只移人和移出4个容器，同时要确保不管使用哪种形状的容器，4个灌装头都恰好能与容器的瓶口完全吻合，否则输出报警信号，而且在故障未排除之前，不让灌装继续进行。 最后，灌装头在容器到位后应能准确下移，使灌装头插入瓶口，灌装完毕，灌装头应迅速上移，使容器能顺利移出。

根据控制需求确定I/O点列表
开关量输入 开关量输出
DI1 罐装头上到位传感器 DO1 驱动传送电机
DI2 罐装头下到位传感器 DO2 换向电磁阀
DI3 容器计数传感器 DO3 节流电磁阀
DI4 计量缸灌满传感器 DO4 阻挡阀（1）
DI5 计量缸90%满传感器 DO5 阻挡阀（2）
DI6 计量到位传感器 DO6 灌头升降电磁阀
DI7 容器到位传感器1 DO7 计量缸电磁阀
DI8 容器到位传感器2 DO8 报警
DI9 容器到位传感器3
DI10 容器到传感器4
DI11 急停报警

系统设计
系统采用一台北京凯控科技有限公司生产的CKT-S5730嵌入式触摸屏工控电脑。北京凯控科技有限公司是一家专业的控制设备研发及制造以及控制方案供应商。公司的自主研发的系列“嵌入式触摸屏工控电脑”，采用嵌入式系统，组态软件等先进技术，自带IO和模拟量输入，具有行业领先，技术领先，性价比领先等特点，可满足不同行业的各种控制需求。
CKT-S5730是由一个PAC控制器和一块5.7寸的彩色LCD触摸屏及触摸屏组成。基于PAC思想设计的控制器比PLC有更高速的运算能力，也具有比IPC更好的稳定性。所以说PAC控制器既有PLC的稳定性又有IPC的高速数据综合处理能力，是未来控制发展的一个方向。CKT-S5730自带的5.7寸LCD触摸屏不但方便了人机交互，而且大大降低了设备成本，其价格仅仅相当于PLC加人机界面的一半。CKT-S5730还自带16路的开关量输入输出接口和8路的模拟量输入输出接口，以及一个RS232接口一个RS485接口，还有一个10M的以太网接口，可以通过网络对系统进行远程监控。
系统通过5.7寸LCD触摸屏来实现对系统的运行状况的监控，以及对各项参数的修改，如系统运行时间，包装数量等等。系统共有四个功能窗口，运行窗口有试机，开机，停机功能按钮，并可以实时监控系统运行状况。统计窗口内有三个子窗口，分别显示系统运行的基本数据指标、系统的详细运行数据和历史操作，以及所有输入输出点的状态。链接窗口可以实现远程网络接入功能，通过远程接入功能可以在办公室里或者家里实时监控系统运行状况或及时的排除系统的故障。帮助窗口提供了操作包装机的使用说明以及各种故障的排除办法。
运行窗口是整个系统默认的的主窗口，其它窗口可以从运行窗口直接进入。运行窗口有点动，启动，停机三个操作按钮。点动按钮的功能是在机器开机正式运行前，按点动按钮来检测系统是否正常运行，有无故障。如果出现故障在下面的状态栏里会显示故障所在位置。如果没有故障，可以按启动按钮启动整台机器工作。停机按钮的作用是当系统出现紧急情况时，可以按此按钮强制停机，以减少损失。运行窗口右侧有两个基本设定框和一个计数显示框，用来对本次运行时间或者灌装数量进行设定以及对当前灌装数量实时显示。
统计窗口下有三个子窗口，统计，详细和I/O列表。统计窗口显示基本的运行信息，包括当前计数，累计总数，本次运行时间，累计运行时间四个运行基本数据。并有清零按钮可以清除原数据。详细窗口中详细的记录了每日的工作信息，保存所有历史动作的信息，并能够支持连接打印机打印数据表格。I/O列表窗口列出所有输入输出点的信息和工作状态，可以帮助操作员更好的了解设备运行情况。
连接窗口可以实现系统与远程计算机的连接，实现远程监控和远程维护。网络连接功能是PAC区别于PLC的一项高级功能，PLC无法实现的功能在PAC系统中可以轻松实现。远程维护可以大量节省维护费用，从而为企业节约可观的维护成本。提高竞争力。
结束语
应用凯控公司的CKT-S5730嵌入式工控电脑的多头液体灌装机在应用中完全达到设计要求，运行稳定，故障率低，罐装精度高，维护方便。众多PLC不具有的功能和优势，使得凯控公司的嵌入式工控电脑是理想的PLC控制液体灌装机升级换代方案。