三邊封制袋機(jī)系統(tǒng)

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1、 無錫信捷電氣科技有限公司 數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化 三邊封制袋機(jī)整體解決方案 一、項(xiàng)目介紹 1、項(xiàng)目工藝介紹 三邊封制袋機(jī)用于加工各種塑-塑，紙-塑等復(fù)合材料，是各種中封袋，三邊封的理想 制袋設(shè)備。 隨著世界各個行業(yè)的高速發(fā)展，越來越多的世界知名生產(chǎn)商希望通過提高整線制袋生產(chǎn)速度來獲得更大的利潤。多品種、高品質(zhì)包裝袋需求的日益增強(qiáng)，客戶對制袋機(jī)控制系統(tǒng)有了更高的要求，針對制袋機(jī)原有的控制系統(tǒng)無法達(dá)到恒張力且速度慢，工控機(jī)系

2、統(tǒng)不便于維護(hù)和完成特殊工藝的制袋，信捷公司推出三邊封制袋機(jī)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)采用底層集成速度控制、電子齒輪控制方式。使制袋機(jī)機(jī)真正達(dá)到高速恒張力，很好的滿足了各種不同材料的制袋機(jī)要求。該系統(tǒng)結(jié)合行業(yè)特征在高溫、高濕、高腐、強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境中通過了可靠性驗(yàn)證。 2、項(xiàng)目應(yīng)用的產(chǎn)品 產(chǎn)品名稱 型號 數(shù)量 PLC XC3-32T-E 1 PLC XCC-32T-E 1 模塊 XC-6TCA-P 3 模塊 XC-16X16YT 2 模塊 XC-4DA 1 伺服 DS2-42P6/ DS2-41P5 1/4 變頻器 VB3-20P7 1 觸摸屏 T

3、HA62-MT 1 二、控制系統(tǒng)的構(gòu)成 1、系統(tǒng)硬件的構(gòu)成 經(jīng)過實(shí)踐，信捷電氣以XCC系列PLC為核心系統(tǒng)的配置，可以幫助客戶穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)180袋/分的速度。制袋機(jī)的工藝流程如下圖所示： 1：主軸伺服電機(jī) 2：切刀伺服電機(jī) 3：送料1伺服電機(jī) 4：送料2伺服電機(jī) 5：送料3伺服電機(jī) 啟動運(yùn)行 主軸運(yùn)行 拉料信號 拉料1 拉料2 限位1=ON：加速 =OFF：同步 定長 定標(biāo) 光電1 長度到 停止 拉料3 限位2=ON：加速 =OFF：同步 拉料1 光電2 拉料

4、1停止 光電2 停止 停止 拉料1 光電3 拉料1停止 光電2 切刀 切刀 單切 雙切 送料1雙切長度 切刀 完成 切刀模式 1、 單切模式： 送料料 送料料完成 切刀 切刀完成 制袋完成 送料信號 2、 雙切模式： 送料 拉料完成 切刀 切刀完成 制袋完成 送料信號 拉雙切長度的料 拉料完成 切刀 各個伺服動作說明： 1、 主軸伺服：啟動時主軸以一個設(shè)定的速度運(yùn)行（袋/分），帶動橫封和縱封上下運(yùn)動，由限位開光3給出一個啟動拉料信號（拉料1，拉料2，拉料3啟動信號）、拉料禁止信號（一個制袋動作沒有完成如果有

5、此信號說明超速，應(yīng)停機(jī)）、高位停車信號（停車時保持在高位）?，F(xiàn)場是只有一個高位信號：伺服分三段速度，每段速度、高度可以設(shè)定。 下壓，打標(biāo)打孔段 燙壓段 上升，送料段 上頂段 2、 切刀伺服：拉料1結(jié)束后，切刀伺服帶動切刀正轉(zhuǎn)，上限位到下限位后反轉(zhuǎn)，回到上限位后停止，完成一次切刀動作。 3、 送料1伺服：主軸伺服帶動橫封縱封上下一次給出一個啟動信號，送料1伺服按照設(shè)定的速度運(yùn)行，工作方式有兩種，一種是定長模式：設(shè)定長度的脈沖走完則停止，另一種是定標(biāo)模式：走完設(shè)定的脈沖數(shù)低速尋標(biāo)，光電1有信號則停止。 4、 送料2伺服：送料1運(yùn)行時同步跟隨送料1的速度和位置，在跟隨中

6、如限位開關(guān)1有信號說明速度比拉料1慢了，此時應(yīng)按照設(shè)定的補(bǔ)償比例加速運(yùn)行，直至限位開關(guān)1沒有信號了保持和拉料1同步。停止方式分兩種：一種是拉料1停止則停止，另一種是遇到光電2有信號停止（此時的問題是拉料1停止了光電2還沒有信號，還是和拉料1同步，拉料1已經(jīng)停止無法同步）。 5、 送料3伺服：同送料2伺服動作。 2、工藝難點(diǎn) 制袋機(jī)的工藝難點(diǎn)主要有5點(diǎn)： 1、拉料1伺服定標(biāo)模式下如何尋標(biāo)，使伺服運(yùn)行的穩(wěn)速，定位準(zhǔn)確。 解決方案：采用PTO脈沖指令可以解決，如下圖示： T T 0 0 F F 光電 定長 定標(biāo) T T 0 0 F F 光電 定長 定標(biāo)

7、 不帶加減速時間 帶加減速時間 最后選取帶加減速時間的PTO指令實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟動與停止。 2、三個拉料伺服的同步問題 解決方案：拉料2和拉料3采用XCC內(nèi)部運(yùn)動控制FOLLOW指令跟隨拉料1內(nèi)部速度，可以指定X端子判斷加速、減速或者同步。 T 0 拉料2速度 X 拉料1速度 補(bǔ)償速度比例 OFF ON 3、拉料2、拉料3 色標(biāo)模式停止方式。 解決辦法：follow指令底層內(nèi)部解決。 4、速度問題：20CM 長度雙切模式下180袋/分。 5、溫度控制：最大24路溫度控制，精度正負(fù)1度。 三、控制方案 1、系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 信捷電氣對工藝難點(diǎn)進(jìn)行

8、分析后，最終使用5臺伺服系統(tǒng)控制切刀、拉料1-3、主軸，使用1臺變頻器控制同步恒張力供料電機(jī)。 系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示： 在本方案中，控制器采用了信捷的小型XCC系列PLC，它有著高速的指令運(yùn)算，內(nèi)置了5路200kHZ的高速脈沖輸出，且配有PTO指令(填表式脈沖指令)，電子齒輪速度控制指令，無需另加任何模塊，為客戶大大節(jié)省了電氣成本。 XCC本體具有RS232、485兩種串口，方便各種上位機(jī)監(jiān)控。而且，XCC還具有強(qiáng)大的4路外部中斷、高速計(jì)數(shù)中斷功能，客戶的拉料程序可放在輸入中斷的中斷程序內(nèi)，當(dāng)PLC接收到啟動和停止拉料信號時立刻轉(zhuǎn)入中斷程序執(zhí)行啟動和停止動作，使得這兩個動作不受程序

9、循環(huán)掃描周期的影響，加上使用PTO、FOLLOW指令，快速完成制袋。 XC3 PLC獨(dú)立的溫度控制。 在本方案里選用信捷 DS2系列伺服控制主軸、切刀、拉料，拉料具有定位時間短，定位精度高的特點(diǎn)。DS2系列的伺服可以通過數(shù)據(jù)線與信捷的伺服監(jiān)控軟件相連，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)的快速設(shè)置以及伺服運(yùn)行時性能的實(shí)時監(jiān)控，幫助客戶在故障產(chǎn)生時快速準(zhǔn)確地找到問題所在。 信捷的6萬色TH系列觸摸屏使用在制袋機(jī)上，雙口獨(dú)立通信，與信捷控制器與器件之間進(jìn)行了簡易化的連接和畫面制作，大幅度節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)時間。 考慮到拉料的打滑問題，信捷還使用了對射式光纖傳感器，對拉料伺服電機(jī)送出下標(biāo)完成信號來控制標(biāo)長，盡可能地減小了

10、打滑對下標(biāo)產(chǎn)生的影響。 2、系統(tǒng)優(yōu)勢 1、優(yōu)化控制方式 該系統(tǒng)采用了內(nèi)部速度模塊、電子齒輪模塊與位置模塊巧妙的結(jié)合，達(dá)到實(shí)時張力自動運(yùn)算、自動補(bǔ)償，達(dá)到恒張力效果。 2、優(yōu)化工藝 工藝優(yōu)化，恒張力、恒線速度運(yùn)行可以滿足不同材料的制袋要求。 3、調(diào)試方便。 改變材料種類、改變袋長、拉膜系數(shù)與張力系數(shù)均不需要改變，自適應(yīng)效果好，便于調(diào)試。 4、響應(yīng)速度快 響應(yīng)速度快，拉料張力控制、放卷張力控制以及底層中斷處理均在一臺PLC中，運(yùn)算處理更及時，響應(yīng)更快。定標(biāo)模式在高速下具有定長模式同樣的效果。 5、控溫精度高 高精度的溫控，采用PLC高精度測量溫度，采用PID算法自動

11、控溫。 6、人性化操作界面。 本系統(tǒng)采用人機(jī)界面操作，各種信息全中文顯示并記錄保存數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)存儲。 7、穩(wěn)定可靠。 將張力控制、數(shù)字量輸入輸出控制集成于一臺PLC控制器中，使整個系統(tǒng)更可靠穩(wěn)定。電氣維修簡單，基本免維護(hù)。省去工控機(jī)的風(fēng)扇與硬盤的維護(hù)。 8、系統(tǒng)升級方便 系統(tǒng)升級方便，PLC同時兼容梯形圖語言與命令語句表，可以現(xiàn)場編程調(diào)試。 9、工藝保密 工藝程序保密，信捷PLC具有高效保密功能，發(fā)揮客戶技術(shù)優(yōu)勢，保護(hù)客戶技術(shù)產(chǎn)權(quán)。 10、高效底層信息化，便于工藝管理。 運(yùn)動控制器具有現(xiàn)場總線功能，使網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)更便捷。 總結(jié) 從系統(tǒng)產(chǎn)品到高端視覺傳感器，信捷完善的產(chǎn)品體系幾乎涵蓋了整個包裝機(jī)械上需要的 工控產(chǎn)品，且每樣產(chǎn)品既具有其自身的獨(dú)立優(yōu)勢，又具有本廠產(chǎn)品之間高度的兼容性?？蛻舨捎眯沤菡紫到y(tǒng)解決方案后，制袋機(jī)每分鐘可達(dá)到180袋/ 分的速度并能穩(wěn)定運(yùn)行。這不僅節(jié)省了工作量與開發(fā)成本，又同時大大提高了機(jī)械的整體性能。