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一、項目介紹
1、項目工藝介紹
三邊封制袋機用于加工各種塑-塑，紙-塑等復合材料，是各種中封袋，三邊封的理想制袋設備。
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，客戶對制袋機控制系統(tǒng)有了更高的要求，針對制袋機原有的控制系統(tǒng)無法達到恒張力且速度慢，工控機系統(tǒng)不便于維護和完成特殊工藝的制袋，信捷公司推出三邊封制袋機控制系統(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。使制袋機機真正達到高速恒張力，很好的滿足了各種不同材料的制袋機要求。該系統(tǒng)結合行業(yè)特征在高溫、高濕、高腐、強電磁干擾的環(huán)境中通過了可靠性驗證。
2、項目應用的產(chǎn)品
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產(chǎn)品名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
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PLC |
XC3-32T-E |
1 |
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PLC |
XCC-32T-E |
1 |
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模塊 |
XC-6TCA-P |
3 |
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模塊 |
XC-16X16YT |
2 |
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模塊 |
XC-4DA |
1 |
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伺服 |
DS2-22P6/ DS2-21P5 |
1/4 |
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變頻器 |
VB3-20P7 |
1 |
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觸摸屏 |
THA62-MT |
1 |
二、控制系統(tǒng)的構成
1、系統(tǒng)硬件的構成
經(jīng)過實踐，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)定實現(xiàn)180袋/分的速度。制袋機的工藝流程如下圖所示：
1：主軸伺服電機 2：切刀伺服電機 3：送料1伺服電機
4：送料2伺服電機 5：送料3伺服電機
三、控制方案
1、系統(tǒng)的硬件構成
信捷電氣對工藝難點進行分析后，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。
系統(tǒng)構成如下圖所示：
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，方便各種上位機監(jiān)控。而且，XCC還具有強大的4路外部中斷、高速計數(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。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，可實現(xiàn)參數(shù)的快速設置以及伺服運行時性能的實時監(jiān)控，幫助客戶在故障產(chǎn)生時快速準確地找到問題所在。
信捷的6萬色TH系列觸摸屏使用在制袋機上，雙口獨立通信，與信捷控制器與器件之間進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，對拉料伺服電機送出下標完成信號來控制標長，盡可能地減小了打滑對下標產(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合，達到實時張力自動運算、自動補償，達到恒張力效果。
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，自適應效果好，便于調(diào)試。
4、響應速度快
響應速度快，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，運算處理更及時，響應更快。定標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算法自動控溫。
6、人性化操作界面。
本系統(tǒng)采用人機界面操作，各種信息全中文顯示并記錄保存數(shù)據(jù)。實現(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。省去工控機的風扇與硬盤的維護。
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)揮客戶技術優(yōu)勢，保護客戶技術產(chǎn)權。
10、高效底層信息化，便于工藝管理。
運動控制器具有現(xiàn)場總線功能，使網(wǎng)絡互聯(lián)更便捷。
總結
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械上需要的工控產(chǎn)品，且每樣產(chǎn)品既具有其自身的獨立優(yōu)勢，又具有本廠產(chǎn)品之間高度的兼容性。客戶采用信捷整套系統(tǒng)解決方案后，制袋機每分鐘可達到180袋/ 分的速度并能穩(wěn)定運行。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械的整體性能。
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