西门子6ES7223-1PM22-0XA8大量供应
1引言
纯净水现在逐渐的进入了千家万户。传统的纯净水是瓶装包装。为了节约资源,就像袋装饮料一样,未来的纯净水也会出现袋装的。由此,出现了专门用来对纯净水进行袋装的包装机。这种包装机机械简单,造价低,生产效率高。前景相当可观。
2系统设计
包装机执行机构采用气动组件组成光机电气一体化系统,用于实现多规格袋装饮料柔性化包装。对包装膜的长宽、横封时间、纵封时间以及横封加热时间、纵封加热时间进行外部人机界面设定。包装膜送膜通过变频器驱动异步电机,在送膜辊上加装200线的计长编码器。通过编码器进行定长控制。包装膜被动放卷,为保证薄膜不会走偏,机械上加装了纠偏电机。横封、纵封都使用气动组件(气缸)推动相应的机械部件完成动作。加热通过控制微波加热器完成。电控系统构成参见图1。
图1 电控系统构成示意图
3系统设计
3.1方案设计
本方案中主要包括三个自动化部分。
(1)自动清洗。自动清洗是对薄膜进行喷淋工艺清洗过程,由生产过程控制。
(2)自动纠偏。自动纠偏适时调整薄膜在传动设备上的左右偏差。考虑到薄膜的透明度选用不同的光电传感器进行控制。如果薄膜过于透明可在薄膜上加色标(或接近开关)。
(3)生产过程。生产过程是主要的工艺过程。
·编码器定长.操作工人在人机上设定袋长.将薄膜放到一个袋子的长度或设备检测到薄膜上的色标后在执行其它动作。
·薄膜拆卷后通过设备管子被卷成对等的两部分(翻领成型)。
·垂直封袋,横封、纵封定时控制;横封加热、纵封加热定时控制。
·灌装定量的水,定时控制。
·水平封袋,并切断。为下一个袋子的底部做好密封。
3.2 分部设计
(1)定量给料。采用水泵的定时控制。这里需要水泵的转速流量进行计算以确保计量的jingque性。这种方法的误差可能比较大。
(2)定长控制。长度的控制使用编码器进行回馈控制。编码器联在传动轴上反馈到可编程控制上。200线编码器.装在送膜辊上.送膜辊周长L=Πd,高速計數到200,即送膜長度為L。設定送膜長度为X,則需要高速計數為:X=200×袋长/L
(3)电机传动。传动使用变频器带变频电机。变频器通过R485通信和可编程控制器进行连接。这样可以在人机界面上设定运行速度。考虑到薄膜放卷部分的控制可能还需要对放卷电机进行控制(放卷部分可以使用磁粉方式加张力控制)。
(4)封合控制。封合控制在可编程控制器中可完成。
(5)温度控制。温度需要恒温。可以在可编程控制器中做自动整定就可以完成。也可以使用温控表单独控制。
3.3硬件配置设计
设备选型基于台达机电自动化技术平台(表1)。
表1 硬件配置选型
4程序设计
4.1人机操作画面设计
4.2 PLC程序设计
(1)I/O与变量表设计参见表2。
表2 I/O与变量表
(2)梯形图设计
5调试过程
系统相对比较简单,主要难点是定长控制。因为考虑成本问题,选用变频器+编码器结构,在变频器停止运行不象伺服系统会瞬间停转,当长度高速计数到达后,将离合器动作,使得电机一直在运行,而送膜辊会在离合器动作的瞬间停止运转,这样在很大程度上减小了误差,精度能够满足客户的要求。
6结束语
本项目在电气方面使用了人机操作界面、PLC、变频器。台达机电产品正在以较高的性价比和优良的售后服务体系以及的技术优势赢得了客户的青眯。本项目基于台达机电自动化平台以快的速度将整套系统开发成功,在包装行业里新兴的设备中争得了先机。
目前电热式食品隧道炉在食品加工行业应用广泛,用燃气取代电力,以燃气为能源对于用电紧张的地区有很大的意义,可以缓解该地区的电力紧张。现对一燃气式食品隧道炉利用台达机电产品进行系统整合开发应用的介绍。
1、设备参数及设备配置
该燃气式食品隧道炉长13米,共分为3个区即进炉口区、中间区、出炉口区。每个区又分为上火区和下火区,上火区和下火区各配备一个三线式PT100温度感应传感器来检测该区温度,共六个温度感应传感器,从而将六个区炉火温度控制在一定的范围内。
该食品隧道炉要求能够根据烤制食品的不同种类来设定烘烤时间。
图1 燃气式隧道炉及电控箱外观图
根据设备的特点及客户提出的要求,该设备电器配置为:一台型号为DOP-A10TCTD的人机界面;一台DVP-60ES可编程控制器;两台DVP-04PT/S温度量测模块;一台VFD037M43A变频器,通过对PLC可编程控制器及人机接口程序的合理编制来完成系统整合,实现设备的电器控制。
2、解决方案
2.1 烘烤时间控制
利用变频器改变隧道炉链电机的转速从而达到控制食品从进炉口到出炉口的时间也就是食品的烘烤时间。
参数设定画面如图2所示。不同型号的隧道炉要通过长度给定,速比给定,链轮节园给定,这是一个通用参数叶,适用于所有类型的隧道炉。该参数叶还可以监视变频器的设定频率和运行频率值以及设定排风时间。
图2 参数设定画面
烘烤时间与输送控制画面如图3所示。在人机接口上制作的交替型按钮通过PLC程序的控制来完成变频器的正反转运行启动,正反转运行启动上面覆盖走马灯,当正转运行启动时文字正转运行循环以走马灯的形式来显示,反转亦然。
图3 烘烤时间与输送控制页面
变频器的频率是人机界面通过RS485和变频器通讯来完成频率设定的,通过数值输入组件给出烘烤时间后就可以通过事先编好的CLOCK宏运算出实际运行中应该设定的频率值,将此值赋给变频器的2001H频率设定地址,完成运行频率的写入。
温度设定与显示画面如图4所示。在人机界面上通过数值输入和数值显示组件来完成的,DVP-60ES和DOP-A10TCTD通过RS232通讯,DVP-60ES和DVP-04PT通过RS485通讯通过温度模块04PT读回该区PT100的温度从而来完成温度的反馈,通过PLC程序来控制燃气阀门的开闭,实现温度闭环调节,达到各烘烤区间工艺温度控制。
图4 温度设定与显示
3、设备的操作说明
燃气式食品隧道炉的操作说明如图5所示。
图5 操作说明
4、故障处理
设备出现点火故障时点火指示灯会出现红色故障报警显示,从而知道该点火器出现问题,连续自动点火三次后点火器仍不能点着火的情况下通过中间继电器将点火故障信号反馈给PLC输入,通过PLC程控D0值的写入来完成自动跳到报警画面,出现报警后实行人工手动控制点火器点火,手动点火确认确实是点火器故障后就要将此点火器暂停,待人工把点火器修理好后再进行点火。点火控制画面如图6所示。
图6 点火控制画面
当图四当前温度显示为-2000或者6000的时候证明温度量测模块没有将当前PT100铂热电阻的温度读回来,也就是没有通讯成功,这就要查传感器的接线方法是否符合图纸的要求,温度传感器有否损坏,DVP-60ES和DVP-04PT/S通过RS485通讯时如果温度量测模块超过一台那么通讯之前要改变04PT/S站号的设定,如果站号没有改变同样会出现通讯的问题。
三线式PT100接线方法如图7所示。
图7 三线式PT100接线方法
5、结束语
台达机电产品在燃气式食品隧道炉设备上的成功整合应用,满足了食品机械客户的需求,我们只要根据客户提供的方案进行电气系统合理设计,优化设备选型,配合施工安装,现场指导调试等一系列的优质客户服务,台达机电产品会在更多的食品机械客户那里得到更多的整合应用。