自动化产品在包装机械行业应用现状

自动化产品在包装机械行业应用现状

     1.包装行业发展概况

    包装机械是指能完成全部或部分产品和商品包装过程的机械。包装过程包括充填、裹包、封口等主要工序，以及与其相关的前后工序，如清洗、堆码和拆卸等。此外，包装还包括计量或在包装件上盖印等工序。

    中国的包装业相对发达国家如日本和美国相当落后，具有非常大的发展潜力。2005年中国共生产各种包装机械93,000台，产值550亿元，比2004年有小幅度的下降。根据食品和包装机械工业协会的统计，中国目前有包装机械厂商3,600多家，但产值及销售额超过亿元的现在只有20家。

    国内包装机械企业主要生产比较简单的设备，高端设备主要依赖进口，只有少数国内企业能够提供成套的生产线。

    2.自动化产品在包装行业的使用情况

    1.)总体情况

    包装机械上使用的自动化产品主要有控制系统，传动控制，运动控制，人机界面和传感器这几类，具体包括：

    控制系统：嵌入式产品、PLC，IPC，现场总线；传动控制：变频器，直流调速；运动控制：伺服，步进，运动控制器；

    人机界面：文本显示器，触摸屏，平板电脑电器元件及传感器：光电开关，温度传感器，压力传感器，行程开关等

    2.)主要自动化产品介绍

    i.)控制器

    食品和包装机械使用控制器的情况差别较大，大型生产线用到了现场总线技术，控制点多达数千，单机上大多使用了PLC或者专用控制器，部分中低端设备采用了继电器控制的方式，而更多的小型设备没有使用任何电子控制器，总体上国内的包装机械只有10%左右使用了先进的控制器。

    从性能上IPC最好，具有很强的扩展性，丰富的软件资源使它可以开发出更多的应用方案，目前主要用于大型设备的管理和通讯。PLC系统在5年以内仍然将是包装机械的主流控制器；继电器作为以前的主流控制器，将继续在低端市场延续，尽管市场有所下降，但是在3年内不会在包装行业淘汰。

    根据中国工控网的调查，2005年中国包装机械控制器市场为3亿元，其中PLC市场不到2亿元。

    ii.)传动传动产品在包装机械上的使用主要是为了调整主工艺速度和控制电机在生产过程速度的周期性变化。对于大多数包装机械而言，变频器并非必选的电气产品。尽管越来越多的包装机械厂商设计了基于变频器的传动方案，但是使用者寥寥。因此，除非在必须使用变频器的场合，包装机械生产厂商较少考虑采用变频器。变频器在本行业的使用率较低，在大型标准规机和包装生产线上有较大的发展空间。

    根据中国工控网的调查，2005年中国包装机械行业传动市场约为2亿元，主要是功率在7.5KW以下的小型变频器产品。

    iii.)运动控制

    运动控制产品在包装机上的应用主要是实现精确的位置控制和严格的速度同步，用于装卸，输送，打标，码垛，卸垛等工序。本行业可能用到运动控制产品的包装机械主要包括：纸箱生产线，自动包装机、真空充气包装机、塑料覆膜机、复合软包装机、液体包装机、包装机器人、无人操作包装生产设备、装箱/装瓶设备、清洗、烘干设备、成型、填充设备、封口、封盖设备、称量、打包设备、无菌包装设备。

    运动控制产品最近3年在包装机械行业的应用发展迅速，根据中国工控网的调查，2005年本行业运动控制市场接近1.5亿元，其中伺服市场略超过1亿元。

    由于中国包装行业的快速发展，国内将需要更多的高端包装机械，运动控制产品也将在本行业获得更大的发展空间。

    iv.)人机界面包装机械的HMI以文本显示器为主，通常与PLC或者单片机配合使用，用以设定生产工艺参数，监控设备运行状态，记录设备生产历史。少数高端机械使用了触摸屏。

    根据中国工控网的调查，2005年中国的包装机械HMI市场约为4,000万元，其中触摸屏市场略超过3,000万元。由于价格的持续下降，包装机械行业HMI市场较2004年有较大幅度的下降。