浅析FESTO软件在灌装生产线的仿真设计

姚仲华

[摘 要] 应用费斯托（FESTO）仿真软件进行灌装生产线系统的优化设计既满足了工业自动化控制的要求，又开辟了智能化生产线的新途径，该方法具有直观性强、实时性优、设计方便快捷等优点，是电气自动化领域的创新技术。

[关 键 词] FESTO仿真软件；灌装生产线；工艺流程；控制线路

[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）11-0184-02

随着PLC在现代工业自动化领域的广泛应用，电气自动化控制在各行业得到了长足的发展，实现了高效和快速的生产。灌装生产线的设计采用FESTO仿真软件，使其工艺流程按照预设程序，从灌注、封装、控制和监视均能自动操作运行，使整个灌装过程更加精准可靠，使工作运行更加环保经济，既降低了生产成本，又实现了绩优高效。

一、灌装生产线的结构流程

上图为灌装生产线控制系统示意图。其中电机M0驱动传送带，B1/B2/B3传感器检测瓶子位置，磁性开关B4/B5/B6/B7分别检测封盖气缸、送盖气缸伸出、缩回到位。按下启动按钮，M0正转，灌装生产线启动，在空瓶位置放置空瓶时间应小于20 s，而且空瓶放置间隔时间小于20 s，否则灌装生产线自动停止。当传送带把瓶子送到灌装位置并由传感器B2检测到瓶子时，传送带停止，灌装阀打开，开始灌装，灌装时间为2 s，灌裝完毕后，传送带继续运行，当终端位置传感器B3检测到瓶子时，传送带停止，对瓶子进行封盖操作，最后传送带将其送到下个工序，此过程可循环运行。

二、灌装生产线的控制流程

灌装生产线控制要求初始状态：电机M0停止，传送带无瓶子，灌装阀Y0关闭，封盖气缸、送料气缸处于缩回状态。其控制流程具体如下：

1.电动启动按钮SB1，电机M0正转。

2.灌装生产线传送带启动，在空瓶位置放置空瓶时间应小于20 s，而且空瓶放置间隔时间小于20 s。

3.传送带进行运行，B2检测到空瓶，电机M0停止，Y0灌装阀打开，对空瓶进行灌装。

4.2 s后，灌装阀Y0关闭，电机M0启动运行。

5.B3检测到瓶子，电机M0停止，电磁阀YV2动作并保持。

6.磁性开关B6检测到位，电磁阀YV1动作并保持。

7.磁性开关B5检测到位，计时1 s。

8.1 s后，电磁阀YV1、YV2复位，电机M0启动运行。

9.重复循环第2步到第8步。

10.在空瓶位置放空瓶的时间间隔不小于20 s，灌装生产线自动停止。

11.按下停止按钮SB2，灌装生产线立即停止；如果要进行运行，按下述流程操作。

三、灌装生产线电路设计

1.电路设计思路：以送盖气缸和封盖气缸为主要控制，实施以下步骤：（1）根据控制要求，设定相应的按钮、传感器开关、控制继电器等元器件；（2）按要求绘制电气连接线；（3）利用仿真模拟操作，调试控制电路是否满足控制功能实现；（4）修改并优化相应的控制继电器；（5）试运行控制电路；（6）检验控制电路各元件的符号是否符合国际标准及规范；（7）提供可实现控制功能的最优化电路。

2.根据电路图及控制流程图设计灌装生产线控制线路图，其中KM1是线圈电压为DC24V的接触器，设计电路使用以下元器件：

四、灌装生产线的仿真设计

在该技术平台上自主开发创新，进行灌装生产线系统的仿真设计，将机械、电气和自动化等技术有机结合，构成实用、可靠的灌装生产线控制系统。一方面，该运动控制系统与伺服驱动系统集成设计技术，达到控制、伺服驱动之间真正的全闭环控制。另方面，该控制系统可节省大量电气元件、导线与原材料，缩短设计周期，减少维修工作量，提高加工产品的合格率，进而提高生产率，而且程序调整修改方便灵活，提高了设备的柔性和灵活性，为实现灌装生产的高速化、精确化和智能化奠定了基础。

如图4所示，应用费斯托（FESTO）仿真软件绘制与电气设计能够通过仿真实现功能直观感；能检测到绘制时出现的元器件错误进行提示；更改也比较方便，可以通过电路仿真进行修改最正确的电路图，避免在实物上出现短路，不通等一些问题。相对手绘制电路图来说，费斯托（FESTO）这个软件方便、快捷、直观、条理清晰，并具备以下三个特点：（1）费斯托（FESTO）软件集设计、元件安装、仿真操作及模拟运行四位一体，并根据具体任务不断优化；（2）灌装时密封瓶口，灌装体沿瓶壁下流，有效控制了耗材，防止灌装体外溢；（3）灌装仿真生产线采用特制加工的灌装阀，大功率真空泵，包装灌装后液位水平一致。

由上述设计可知，随着工业自动化控制、人工智能等技术不断进步，灌装生产线在各行业的应用越来越广泛，尤其在食品、医药、日化等行业发挥着重要的作用，并迅速进入产业化、实用化阶段。费斯托（FESTO）软件独具可靠性高、适应环境能力强、响应快速、使用方便等特点，不但可提高生产效率，而且能适应复杂环境和任务的要求，缩短产品上市时间，更可以消除人为因素的影响，降低风险，降低成本，保证产品质量。

参考文献：

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