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信捷立式包装机整体解决方案
发布时间:2017-3-13 13:19:22 访问:[]

1、项目工艺介绍
   立式包装机是将卷筒状的挠性包装材料制成袋筒,充入物料后,进行封口,三个功能自动连续完成的机器。配合上道的计量冲填机械,立式包装机常用于包装块状、片状、粒状、梗枝状、粉状以及流体和半流体物料。目前市场上的立式包装机空机运转基本可达到120bpm(bags/min),配合上道计量充填机械,速度可达到60-80bpm。

2、项目应用的产品

产品名称型号数量
PLCXC3-24RT-E1
伺服DS2-20P41
变频器VB5 -20P71
触摸屏TH765-MT1

3、系统硬件的构成

系统的工艺流程图:

4、工艺说明
立式包装机的特点是被包装物料的供料筒设置在制袋器内侧,制袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。立式包装机主要由计量装置、传动系统、横封和纵封装置、成型器、充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组成。
其工作原理为:放在支承装置上的卷筒薄膜,绕经导棍组、张紧装置,由光电检测控制装置对包装材料上商标图案位置 进行检测后,通过成型器卷成薄膜圆筒裹包在充填管的表面。先用纵向热封器对卷成圆筒的接口部位薄膜进行纵向热封,得到密封管筒,然后筒状薄膜移动到横向热封器处进行横封,构成包装袋筒。计量装置把计量好的物品,通过上部充填管充填入包装袋内,再由横向热封器热封并在居中切断,形成包装袋单元体,同时形成下 一个筒袋的底部封口。

5、控制方案
控制原理:

如图是包装机电气原理图,整个设备工艺过程主要分为抬刀、定位、封切三个部分,整个 工艺过程由热封切刀、伺服装置、变频装置、牵引皮辊、承切皮辊联动完成。热封切刀安装在传动轴上,该轴由变频装置驱动,做上下往复运动;伺服装置驱动牵引皮辊,按照一定的速度,保证热封切刀在离开承切皮辊并再次到达承切皮辊之前,将所设定长度的塑料袋送过切刀;随后,热封切刀到达承切皮辊,将塑料袋封口, 并切开。

硬件连接图:

人机界面:
   触摸屏,界面上可设置定长封切或色标封切、切袋长度、送袋速度等,当选择为定长封切时,色标封切无效。
优势:
   信捷的6万色TH系列触摸屏使用在包装机上,双口独立通信,与信捷控制器与器件之间进行了简易化的连接和画面制作,大幅度节约了产品开发时间。

PLC:
   核心程序的载体,控制各执行机构的运转与协调。根据伺服机构的机械传动比、伺服驱动器的电子齿轮比、伺服电机编码器的线数以及出料辊的周长,PLC程序计算出伺服驱动器接收一定数量的脉冲,伺服电机驱动出料辊转动,带出一定长度的胶袋,实现定长控制。
优势:
   采用了信捷的小型PLC XC3,它有着高速的指令运算,内置了2路200kHZ的高速脉冲输出,且配有PTO指令(填表式脉冲指令),无需另加任何模块,为客户大大节省了电气成 本。XC3本体具有RS232、485两种串口,方便各种上位机监控。而且,XC3还具有强大的外部中断功能,客户的送膜程序可放在输入中断的中断程序 内,使得送膜起始和停止不受程序循环扫描周期的影响,加上使用PTO指令,快速完成送膜。
色标传感器:到位信号,负责时间的判断与控制信号的发出。

主变频:
   负责热封刀的连续上下运动,同时控制出袋速度与效率。
优势:
   因为本方案中用到的变频器还需要与PLC进行通讯,因此选用了信捷的VB3系列变频器。该变频器内置RS485通信功能,结合PLC的BLOCK通信功能块,通信显得非常方便,省去PLC的通信编程,减少PLC程序,提高速度。

伺服:
   由驱动器、伺服电机构成,作为主要运动机构,主要任务是完成定位精度的控制,严格执行来自PLC的脉冲指令控制,同时,保证在频繁启动负载下自身运动的平 稳性与快速响应性,使伺服电机的一次送料转速满足切刀上下运行的时间要求。伺服性能直接反映了这台设备的整机性能与质量。
优势:
   在本方案里选用信捷 DS2系列伺服控制送膜,送膜具有定位时间短,定位精度高的特点。DS2系列的伺服可以通过数据线与信捷的伺服监控软件相连,可实现参数的快速设置以及伺服运行时性能的实时监控,帮助客户在故障产生时快速准确地找到问题所在。宽调速比,恒转矩输出,三倍过载能力,额定转速3000rpm,配置2500线编码器。

总结
   信捷完善的产品体系几乎涵盖了整个包装机械上需要的工控产品,且每样产品既具有其自身的独立优势,又具有本厂产品之间高度的兼容性。这不仅节省了工作量与开发成本,又同时大大提高了机械的整体性能。


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