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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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施耐德電氣方案在高速餅干夾心包裝機(jī)上的應(yīng)用介紹

施耐德電氣方案在高速餅干夾心包裝機(jī)上的應(yīng)用介紹

2013/11/22 10:52:26

施耐德方案在高速餅干夾心包裝機(jī)上的應(yīng)用介紹

機(jī)械概述：

枕式包裝機(jī)是目前在食品行業(yè)用的很廣的，對(duì)餅干，面包等進(jìn)行包裝的機(jī)械設(shè)備；目前國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)還中低端的設(shè)備居多，袋長(zhǎng)在80-300mm,兩把切刀。低端的占主流，它的包裝速度在180包/min左右，;中端的機(jī)械，它的包裝速度在300包/min左右；客戶這次提出的包裝速度在400包/min以上，最高可達(dá)600包/min，袋長(zhǎng)在60-200mm,三把刀?？蛻粢笤谶@臺(tái)夾心包裝機(jī)在傳統(tǒng)包裝機(jī)的拉膜，送料，切刀的基礎(chǔ)，在加上餅干生產(chǎn)線特有的振動(dòng)送餅，擠奶油及夾心等部分，并要求把對(duì)原來(lái)的溫控表控制的溫度，做到PLC里面，溫度控制的要求在+/-1度。

工藝概述：

首先通過(guò)振動(dòng)器將餅干振動(dòng)到夾心傳送部分，在夾心傳送的中間，如果奶油閥打開(kāi)，每轉(zhuǎn)一圈則都會(huì)打上奶油；餅干夾心上完奶油后，按1*1，1*2，1*2，2*1，2*2，2*3的要求傳送到送料部分，在傳送部分上，包裝膜依次穿過(guò)驅(qū)動(dòng)輥及相關(guān)的過(guò)渡輥，最近通過(guò)機(jī)械導(dǎo)向把膜傳入縱封；餅干在經(jīng)過(guò)膜的包裝后，最后進(jìn)入切刀部分，切刀部分按設(shè)定的包裝長(zhǎng)度，走電子凸輪，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行切割和橫封。切刀有兩種模式，分別是定長(zhǎng)切和色標(biāo)切，整機(jī)要求比較平穩(wěn)的起停，并且在屏上改變速度時(shí)可以自動(dòng)地進(jìn)行變速。

方案概述：

整機(jī)電氣控制方案采用施耐德電氣最新的運(yùn)動(dòng)控制方案，主要由專業(yè)的運(yùn)動(dòng)控制PLC（LMC058）+HMI（觸摸屏）+servo(伺服)+VSD（變頻器）組成。PLC與HMI通過(guò)modbus_RTU進(jìn)行通信，servo和LMC058通過(guò)CANmotion進(jìn)行高速通信，VSD和LMC058通過(guò)CANopen進(jìn)行通信,4臺(tái)伺服分別控制切刀，拉膜，送料及夾心四個(gè)部分，2臺(tái)變頻分別控制奶油的攪拌電機(jī)及泵電機(jī)。

控制要求

被控對(duì)象：4臺(tái)伺服，兩臺(tái)變頻，溫度控制及I/O點(diǎn)。

切刀速度：400包/min,上限可達(dá)500包/min。

精度要求：正/負(fù)偏聽(tīng)差1.5mm。

運(yùn)行中速度要求可按設(shè)定的，協(xié)調(diào)變化。

啟動(dòng)和停止時(shí)要求平穩(wěn)中

夾心，切刀位置，出現(xiàn)偏差時(shí)，可按設(shè)定的偏差及時(shí)調(diào)整。、

切刀縱封及橫封溫度要求在+/-1度。

系統(tǒng)構(gòu)架

4加LXM32A伺服通過(guò)CANMOTION總線通信，2臺(tái)ATV32變頻器通過(guò)canopen總線通信，HMI和PLC之間通過(guò)MODBUS_RTU進(jìn)行通信

 

該系統(tǒng)中，采用虛擬主軸的方式，讓拉膜伺服電機(jī)，切刀伺服電機(jī)，傳送伺服電機(jī)和夾心伺服電機(jī)做從軸進(jìn)行控制；變頻器按不同的主機(jī)速度和反饋的壓力值，調(diào)節(jié)實(shí)際輸出的頻率。實(shí)際柜內(nèi)圖如下：

 

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一，切刀控制：

客戶要求達(dá)到致少400包/MIN，采用的是三把刀的結(jié)構(gòu)，客戶采用1：8的減速比，切刀采用運(yùn)動(dòng)控制器內(nèi)部自帶的包裝切刀功能塊

1.Knife Information

Parameter

Values

Comment

Radius

126

ex: [mm],
if there are 'n' number of knives then this value is distance between knives.

Rest Degree of a Knife
(Rest Position)

315

Unit = [°]
When Rotary Knife is seen in 360°

Sync End Degree of Knife
(Sync End Position)

45

Unit = [°]
When Rotary Knife is seen in 360°

2.Operation and Sensor Inforamtion

　

Parameter

Values

Comment

Operation Mode
(diOpMode)

1

Refer to Comment

Tolerance Gap of TP Sensor
(lrTpWdow)

700

[LREAL], [User Unit], ex [mm], ( > lrTpWdowMin )

*lrTpWdowMin

0

[LREAL], [User Unit], ex [mm]

Distance btw TP Sensor and Home(0) Position
(lrTpDistTpSypt)

10000

[LREAL], [User Unit], ex [mm], ( ≥ lrTpDistTpSyptMin )

*lrTpDistTpSyptMin

0

[LREAL], [User Unit], ex [mm]

lrm

1

[LREAL], Speed Ratio between Master and Slave during Synch Phase. Refer to Graph in Help File

Cutting Length of Product
(i_lrLentoCut)

2000

[LREAL] [User Unit], ex [mm], ( ≥ lrLentoCutMin )

*lrLentoCutMin

0.0000

[LREAL] [User Unit], ex [mm]

diCptrNb

0

Type of TP Sensor

 

 

二，夾心控制：因?yàn)閵A心類型有六種，根據(jù)畫(huà)面選擇，PLC要按不同的速度和長(zhǎng)度，自動(dòng)調(diào)劃夾心伺服的跟隨速度，以做到位置同步，我用的是MC_GEAR IN的指令。

三，溫度控制：溫度控制采用施耐德公司給的專用于溫度控制的功能塊，效果不錯(cuò)，并且為了防止溫度跳動(dòng)，程序還加了平均值處理！

 

 

 

觸摸屏畫(huà)面如下：

 

 

 

 

 

公司名稱：廣州市煒嘉自動(dòng)化設(shè)備有限公司技術(shù)部

                         技術(shù)人員： 邱海榮

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