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表3-8 气泵电机线路主要设备型号
电气设备名称 低压断路器 接触器 连接导线 电气设备额定电流（A） 6 9 16 电气设备型号 DZ15-40/3902 CJX2-09/M BV型铜芯塑料线（0.75mm2） 3.2.4 加热器电气控制线路设计及设备选择
（1）加热器电气线路都由低压断路器、接触器构成保护的，控制线路均由PLC控
制接触器线圈来实现电气线路的通断。PLC控制线路接线如图3.4所示。
FX2N-4AD Y02 Y03 Y10 ～ KM3
KM4
HL3
温度变送器
图3.4 加热器控制线路图
低压断路器的作用是当发生过载或短路等故障时能自动切断电路，接触器能控制加热器的启动和停止。PLC的控制过程如下：温度传感器检测当前温度并由温度变送器将温度信号转换成标准1～5V信号，然后送入AD模块，AD模块把模拟量转化成数字量后在PLC内与预设值比较，比较结果小于预设值时，使接触器KM3线圈和KM4线圈同时得电，接触器KM3和KM4主触头闭合，输出端Y02和Y03同时接通，加热灯HL3点亮，Y02端自锁，纵封加热器和横封加热器同时工作。
（2）选择低压断路器的额定电流一般为电机额定电流的2倍。接触器的额定电流应大于或等于被控电路的额定电流，对于电动机负载，通常按照1.3倍的电动机额定电流来选择。
不锈钢电加热器是以金属管为外壳，沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝（镍铬，铁铬合金）其空隙填充压实具有良好绝缘导热性能的氧化镁砂，管口两端用硅胶或陶瓷密封，这种金属铠装电热元件可以加热空气，金属模具和各种液体。
不锈钢加热器在耐高温不锈钢无缝管内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分致密地填入导热性能和绝缘性能均良好的结晶氧化镁粉，加热器这种结构不但先进，热效率高，而且发热均匀，当高温电阻丝中有电流通过时，加热器产生的热通过结晶氧化镁粉向金属管表面扩散，再传递到被加热件或空气中去，达到加热的目的。
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不锈钢电加热器是专门将电能转化为热能的电器元件,由于其价格便宜，使用方便,安装方便,无污染,被广泛使用在各种加热场合,不锈钢电加热管的使用寿命都很长，一般设计使用寿命有10000多小时。
热合口温度的确定与所用的包装材料类型、包装速度及封合压力有关。在设定封合温度时，要根据以上综合因素考虑。包装速度高时封合温度要适当提高，包装速度慢时封合温度可适当降低。表3-9所示为几种包装材料的热封合温度：
表3-9 包装材料的热封合温度
1 2 3 4 包装材料类型 纸/聚乙烯、铝箔/聚乙烯尼龙/聚乙烯 玻璃纸/聚乙烯 涤纶/聚乙烯、BPP/聚乙烯 聚丙烯/聚乙烯 设定温度 150℃左右 140℃左右 130℃左右 120℃左右
选用的加热器规格为：额定电流为1.59A，额定电压为220V，额定功率为350W，最高使用温度为200℃。
低压断路器： IQF3＝2 IN＝2?1.59＝3.18（A） 接触器： IKM3＝1.3 IN＝1.3?1.59＝2.07（A） 根据以上数据选择相对应的设备型号如下表3-10所示。
表3-10 纵封、横封加热器线路主要设备型号
电气设备名称 低压断路器 接触器 连接导线 电气设备额定电（A） 6 9 16 电气设备型号 DZ15-40/3902 CJX2-09/M BV型铜芯塑料线（0.75mm2） 封口温度设定在一个范围并实现自动加热，同时显示当前温度值。温度由热电偶温度传感器测量当前温度并由温度变送器将温度信号信号转换成对应的1～5V标准电压信号，接入PLC的AD模块准换成数字量送入PLC比较，当温度低于下限值则通过PLC控制接触器KM3、KM4接通纵封、横封加热器电路；当温度高于上限值则通过PLC控制接触器KM3、KM4断开纵封、横封加热器电路，使温度保持在一定的范围内。 3.2.5 三相电源线路和控制线路设计及设备选择
（1）三相电源线路由接触器构成线路的保护，三相电压变送器对三相电压进行监
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测，通过PLC控制接触器三相电源的通断。三相电源线路接线图如图3.5所示，PLC控制线路接线如图3.6所示。
SB1 SB2 X00 X01 Y00 HL1 Y05 KM1 ～ FX2N-4A三相电压变送U
V
W
图3.5 三相电源接线图 图3.6三相电源PLC控制线路
三相电源线路通过接触器来控制电路的分断。PLC的工作过程为：按下三相电源按钮SB1， 输入端X00闭合，使接触器KM1线圈得电，KM1主触头闭合，输出端Y00和Y05同时接通，电源灯HL1点亮，Y00端自锁，而且接通三相电路；三相电压变送器对三相电压进行监测，并把采集数据送进AD模块，AD模块把模拟量转化成数字量，在PLC内进行比较，当电压大于1.15UN或电压小于0.75UN时，接触器KM1线圈失电，主触头断开，从而起到保护电路的作用。 3.5.2 三相电源线路主要设备的计算和选择
选择低压断路器的额定电流一般为电机额定电流的2倍。接触器的额定电流应大于或等于被控电路的额定电流，对于电动机负载，通常按照1.3倍的电动机额定电流来选择。通过接触器和导线的电流大小计算为：
低压断路器：
IQF1＝4.2+0.5+3.18×2 ＝11.6（A） 接触器电流计算：
IKM8＝2.73+0.325+2.067×2=7.189（A） 连接导线电流计算：
IKM7＝2.1+0.25+1.59×2=5.53（A） 根据以上数据选择相对应的设备型号如下表3-11所示。
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表3-11三相电源线路主要设备型号
电气设备名称 低压断路器 接触器 连接导线 电气设备额定电流（A） 16 9 16 电气设备型号 DZ15-40/3902 CJX2-09 BV型铜芯塑料线（0.75mm2） 4 立式食品包装机电气系统控制系统设计
随着食品包装技术的发展，人们对包装机的自动化程度要求也越来越高。应用微机系统、嵌入式单片机、PLC等技术来提高包装设备的自动化程度，是实现食品包装技术数字化处理与智能控制的基础。当食品完成制作加工工作后，包装工作是食品工业中不可缺少的一环，其中较多使用小型立式食品包装机。本研究根据立式食品包装机在包装食品过程中的工艺流程特点，将PLC应用于食品包装整个过程的控制，使包装机完成高质量的食品包装工作。 4.1 可编程控制器（PLC）
可编程序控制器（Programmable Logic Controller，简称PC或PLC）于1969年在美国数字设备公司（DEC）出现以来，经过几十年的发展，现在已成为一种最重要、高可靠性、应用场合最多的工业控制微型计算机。它应用大规模集成电路、微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成具有多种优点和微型、小型、中型、大型、超大型等各种规格的PLC产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多过程控制领域。PLC已和数控技术及工业机器人并列为工业自动化的三大支柱。 4.1.1 PLC的构成及各部件的功能
（1）PLC的构成
从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
（2）CPU的构成
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。