臺達機電產(chǎn)品在立式包裝機的應(yīng)用
摘要：闡述立式全自動包裝機原理，臺達PLC、伺服控制立式自動包裝機的工藝設(shè)計要求和程序概要。
關(guān)鍵詞：立式自動包裝機，臺達PLC，臺達人機，臺達伺服
1，引言
近年來，隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民生活水平的提高，大眾對食品、醫(yī)藥、日用品等行業(yè)的產(chǎn)品需求日益增加，生產(chǎn)廠家采用傳統(tǒng)的手工包裝作業(yè)，再也無法達到市場的需求，必然尋求生產(chǎn)自動化、提高生產(chǎn)效率的設(shè)備。從而催生出一種高品質(zhì)、高性能的全自動包裝機，具有完成自動送料、計量、制袋、充填、封口、打印日期及成品輸出等一系列自動功能。本文主要介紹了采用高精度伺服運膜系統(tǒng)、PLC程控、先進的觸摸式人機接口、光電自動定位跟蹤、數(shù)字式溫控系統(tǒng)的大型立式自動包裝機，該類型機器操作更加簡單、完善，是提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度，提高包裝檔次的首選設(shè)備。
2，工藝簡介
立式自動包裝機主要動作有空袋包裝和填充包裝�？沾b不需往包裝袋中放物料，只需機器安裝設(shè)定的包裝速度和袋長生產(chǎn)出空袋子，多為機械調(diào)試時使用；填充包裝為根據(jù)物料信號啟動包裝動作，即來一個物料信號就進行相應(yīng)的一次運膜、縱封、橫封等動作，生產(chǎn)出一袋完整的包裝。其中這兩種動作均需要實現(xiàn)兩種要求：定長包裝及追色包裝。 2.2.1 定長包裝
系統(tǒng)上電后，加熱系統(tǒng)對橫封器和縱封器進行加熱，使之到達安裝預(yù)先設(shè)定的溫度值；
在觸摸屏中設(shè)定包裝袋長度、每分鐘包裝的包數(shù)以及橫封器、縱封器動作的時間等參數(shù)；
在自動接口按下“空袋包裝”或“填充包裝”的按鍵，包裝機自動生產(chǎn)出一個個產(chǎn)品，袋長與觸摸屏設(shè)定的資料一致，不超過±0.5mm。
2.2.2 追色包裝
由于很多廠家采用的包裝膜是彩色膜，膜上面印刷關(guān)于產(chǎn)品的文字和圖案，這就要求每個袋子都切斷位置在彩色膜兩個圖案交接的地方，這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的圖案才在正中的.位置。所以機器必須有追色的功能，即在觸摸屏中按下“追色”按鈕，再啟動，包裝機生產(chǎn)出的袋子，袋長應(yīng)該是兩個色標之間的長度，不超過±0.5mm。
3，系統(tǒng)簡介
針對客戶提出的要求，以及考慮產(chǎn)品的性能和在市場上的競爭力的因素，我們采用了臺達DVP24ES00T2型號的PLC、DOPA57BSCTD型號的觸摸屏、ASDA004L21A型號的伺服系統(tǒng)和VFD002L21A型號的變頻器。
整個系統(tǒng)主要是以PLC完成邏輯動作的執(zhí)行，伺服完成包裝膜長度的定位，觸摸屏完成資料的顯示與輸入以及指令的下達，系統(tǒng)架構(gòu)如下所示
臺達ES系列PLC是臺達推出時間最長的一款PLC，它具有雙通訊口的功能，RS-232口可以與觸摸屏通訊，同時RS-485口可以連接變頻器和伺服驅(qū)動器，PLC通過通訊把變頻器的頻率和伺服的位置分別寫入變頻器和伺服驅(qū)動器；ES支持STL指令，這是用來做順序功能圖（SFC，Sequential Function Chart）設(shè)計語法的指令，此種指令可以讓我們在程序規(guī)劃時，能夠像平時畫流程圖時一樣，對于程序的步序更為清楚，更具可讀性。
以下為立式自動包裝機的流程圖
臺達DOPA系列觸摸屏采用202M32位的高速CPU，基于 OS (Win CE, Linux, RTOS)的多任務(wù)操作系統(tǒng)，具有歷史報警顯示、配方、多國語言等功能。
本系統(tǒng)采用了5.7寸藍色屏幕，顯示和修改PLC中的資料以及控制指令的下達，主要分為自動包裝、手動操作、參數(shù)設(shè)置、功能選擇和報警設(shè)定5個頁面。
伺服系統(tǒng)采用臺達400W低慣量伺服配備10：1的減速機，采用Pr位置控制模式，即由PLC通過通訊把每次要走的位置預(yù)先寫入伺服驅(qū)動器內(nèi)部存儲器中，當物料信號到達后，PLC輸出觸發(fā)伺服馬達運轉(zhuǎn)設(shè)定的圈數(shù)，若進行追色包裝，則PLC接收到色標信號后，立刻輸出一個清除信號給伺服，伺服馬達立刻停止運轉(zhuǎn)。
系統(tǒng)對橫封器和縱封器采用兩路獨立PID死循環(huán)溫度控制。
運膜系統(tǒng)由放膜機構(gòu)、色標感測機構(gòu)、成型器和運膜皮帶機構(gòu)組成。
4工藝規(guī)格
經(jīng)過調(diào)試，包裝機可以實現(xiàn)以下功能。
80-300mm袋長，5-60Bags/min；
袋長誤差在±0.5mm以內(nèi)；
定長包裝和追色包裝功能；
在追色包裝時，連續(xù)三次追不到色標，可以停機報警功能；
可以在觸摸屏上設(shè)定袋長和生產(chǎn)速度；
有低溫、低氣壓、無膜、無物料等報警功能；
可以存儲8組不同產(chǎn)品編號的參數(shù)；
可以設(shè)定連包不切斷的袋數(shù)。
生產(chǎn)出來的包裝袋有如下圖所示
5結(jié)束語
由臺達人機、PLC、變頻器和伺服組成的立式自動包裝機控制系統(tǒng)輕松實現(xiàn)用戶提出的要求；穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品品質(zhì)，簡單便易的操作方法，體現(xiàn)了臺達機電產(chǎn)品整合系統(tǒng)的優(yōu)越性；系統(tǒng)實現(xiàn)了全自動生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率。豐富的故障診斷功能提高了作業(yè)人員檢修設(shè)備的便利性。為包裝企業(yè)的設(shè)備升級提供了很好的案例。
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