三边封制袋机系统
- 格式:doc
- 大小:715.00 KB
- 文档页数:8
无锡信捷电气科技有限公司
数控机床网络化
三边封制袋机整体解决方案
一、项目介绍
1、项目工艺介绍
三边封制袋机用于加工各种塑-塑,纸-塑等复合材料,就是各种中封袋,三边封得理想
制袋设备。
随着世界各个行业得高速发展,越来越多得世界知名生产商希望通过提高整线制袋生产速度来获得更大得利润。多品种、高品质包装袋需求得日益增强,客户对制袋机控制系统有了更高得要求,针对制袋机原有得控制系统无法达到恒张力且速度慢,工控机系统不便于维护与完成特殊工艺得制袋,信捷公司推出三边封制袋机控制系统,该控制系统采用底层集成速度控制、电子齿轮控制方式。使制袋机机真正达到高速恒张力,很好得满足了各种不同材料得制袋机要求。该系统结合行业特征在高温、高湿、高腐、强电磁干扰得环境中通过了可靠性验证。
2、项目应用得产品
产品名称 型号 数量
PLC XC3-32T-E 1
PLC XCC-32T-E 1
模块 XC-6TCA-P 3
模块 XC-16X16YT 2
模块 XC-4DA 1
伺服 DS2-42P6/ DS2-41P5 1/4
变频器 VB3-20P7 1
触摸屏 THA62-MT 1
二、控制系统得构成
1、系统硬件得构成
经过实践,信捷电气以XCC系列PLC为核心系统得配置,可以帮助客户稳定实现180袋/分得速度。制袋机得工艺流程如下图所示:
光电1限位开关1限位开关2光电2切刀送料1送料2送料3主轴限位开关3上限位下限位减速比减速比减速比减速比减速比54132纵封横封三边封制袋机结构图限位开关4同步放料部分限位信号拉料信号1:主轴伺服电机 2:切刀伺服电机 3:送料1伺服电机
4:送料2伺服电机 5:送料3伺服电机
切刀模式 启动运行
主轴运行
拉料信号
拉料1 拉料2
限位1=ON:加速
=OFF:同步
定长 定标
光电1 长度到
停止 拉料3
限位2=ON:加速
=OFF:同步
拉料1 光电2
拉料1停止 光电2
停止 停止 拉料1 光电3
拉料1停止 光电2
切刀 切刀 单切 双切
送料1双切长度
切刀
完成
1、 单切模式:
2、 双切模式:
各个伺服动作说明:
1、 主轴伺服:启动时主轴以一个设定得速度运行(袋/分),带动横封与纵封上下运动,由限位开光3给出一个启动拉料信号(拉料1,拉料2,拉料3启动信号)、拉料禁止信号(一个制袋动作没有完成如果有此信号说明超速,应停机)、高位停车信号(停车时保持在高位)。现场就是只有一个高位信号:伺服分三段速度,每段速度、高度可以设定。
2、 切刀伺服:拉料1结束后,切刀伺服带动切刀正转,上限位到下限位后反转,回到上限位后停止,完成一次切刀动作。
3、 送料1伺服:主轴伺服带动横封纵封上下一次给出一个启动信号,送料1伺服按照设定得速度运行,工作方式有两种,一种就是定长模式:设定长度得脉冲走完则停止,另一种就是定标模式:走完设定得脉冲数低速寻标,光电1有信号则停止。
4、 送料2伺服:送料1运行时同步跟随送料1得速度与位置,在跟随中如限位开关1有信号说明速度比拉料1慢了,此时应按照设定得补偿比例加速运行,直至限位开关1没有信号了保持与拉料1同步。停止方式分两种:一种就是拉料1停止则停止,送料 拉料完成
切刀 切刀完成
制袋完成 送料信号 拉双切长度得料
拉料完成
切刀 送料料 送料料完切刀 切刀完成
制袋完成
送料信号
下压,打标打孔段
烫压段 上升,送料段 上顶段
另一种就是遇到光电2有信号停止(此时得问题就是拉料1停止了光电2还没有信号,还就是与拉料1同步,拉料1已经停止无法同步)。
5、 送料3伺服:同送料2伺服动作。
2、工艺难点
制袋机得工艺难点主要有5点:
1、拉料1伺服定标模式下如何寻标,使伺服运行得稳速,定位准确。
解决方案:采用PTO脉冲指令可以解决,如下图示:
最后选取带加减速时间得PTO指令实现平稳启动与停止。
2、三个拉料伺服得同步问题
解决方案:拉料2与拉料3采用XCC内部运动控制FOLLOW指令跟随拉料1内部速度,可以指定X端子判断加速、减速或者同步。 T T 0 0 F F
光电 定长 定标
T T 0 0 F F
光电 定长 定标 不带加减速时间
带加减速时间
3、拉料2、拉料3 色标模式停止方式。
解决办法:follow指令底层内部解决。
4、速度问题:20CM 长度双切模式下180袋/分。
5、温度控制:最大24路温度控制,精度正负1度。
三、控制方案
1、系统得硬件构成
信捷电气对工艺难点进行分析后,最终使用5台伺服系统控制切刀、拉料1-3、主轴,使用1台变频器控制同步恒张力供料电机。
系统构成如下图所示:
在本方案中,控制器采用了信捷得小型XCC系列PLC,它有着高速得指令运算,内置了5路200kHZ得高速脉冲输出,且配有PTO指令(填表式脉冲指令),电子齿轮速度控制指令,T 0 拉料2速度
X 拉料1速度 补偿速度比例
OFF ON
无需另加任何模块,为客户大大节省了电气成本。
XCC本体具有RS232、485两种串口,方便各种上位机监控。而且,XCC还具有强大得4路外部中断、高速计数中断功能,客户得拉料程序可放在输入中断得中断程序内,当PLC接收到启动与停止拉料信号时立刻转入中断程序执行启动与停止动作,使得这两个动作不受程序循环扫描周期得影响,加上使用PTO、FOLLOW指令,快速完成制袋。
XC3 PLC独立得温度控制。
在本方案里选用信捷 DS2系列伺服控制主轴、切刀、拉料,拉料具有定位时间短,定位精度高得特点。DS2系列得伺服可以通过数据线与信捷得伺服监控软件相连,可实现参数得快速设置以及伺服运行时性能得实时监控,帮助客户在故障产生时快速准确地找到问题所在。
信捷得6万色TH系列触摸屏使用在制袋机上,双口独立通信,与信捷控制器与器件之间进行了简易化得连接与画面制作,大幅度节约了产品开发时间。
考虑到拉料得打滑问题,信捷还使用了对射式光纤传感器,对拉料伺服电机送出下标完成信号来控制标长,尽可能地减小了打滑对下标产生得影响。
2、系统优势
1、优化控制方式ﻫ 该系统采用了内部速度模块、电子齿轮模块与位置模块巧妙得结合,达到实时张力自动运算、自动补偿,达到恒张力效果。
2、优化工艺ﻫ 工艺优化,恒张力、恒线速度运行可以满足不同材料得制袋要求。
3、调试方便。
改变材料种类、改变袋长、拉膜系数与张力系数均不需要改变,自适应效果好,便于调试。
4、响应速度快
响应速度快,拉料张力控制、放卷张力控制以及底层中断处理均在一台PLC中,运算处理更及时,响应更快。定标模式在高速下具有定长模式同样得效果。
5、控温精度高ﻫ 高精度得温控,采用PLC高精度测量温度,采用PID算法自动控温。ﻫ6、人性化操作界面。ﻫ 本系统采用人机界面操作,各种信息全中文显示并记录保存数据。实现工艺参数存储。
7、稳定可靠。ﻫ 将张力控制、数字量输入输出控制集成于一台PLC控制器中,使整个系统更可靠稳定。电气维修简单,基本免维护。省去工控机得风扇与硬盘得维护。
8、系统升级方便
系统升级方便,PLC同时兼容梯形图语言与命令语句表,可以现场编程调试。
9、工艺保密ﻫ 工艺程序保密,信捷PLC具有高效保密功能,发挥客户技术优势,保护客户技术产权。ﻫ10、高效底层信息化,便于工艺管理。
运动控制器具有现场总线功能,使网络互联更便捷。
总结
从系统产品到高端视觉传感器,信捷完善得产品体系几乎涵盖了整个包装机械上需要得
工控产品,且每样产品既具有其自身得独立优势,又具有本厂产品之间高度得兼容性。客户采用信捷整套系统解决方案后,制袋机每分钟可达到180袋/ 分得速度并能稳定运行。这不仅节省了工作量与开发成本,又同时大大提高了机械得整体性能。