西门子模块6ES7214-2AS23-0XB8大量供应
. 前言
枕式包装机是食品、医药等包装行业中应用比较广泛的一种包装机械，我们在日常的生活中使用到大量的日常用品和食品的包装大多是枕式包装机封装而成。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的tigao，给包装机行业带来了良好的发展机遇，应用范围也越来越宽广，对包装机的品质和生产效率也提出了更高的要求。
传统的枕式包装机主要采用差速齿轮箱的结构，优点是运行稳定；缺点是噪音较大，机械容易损坏，封装精度的调整很麻烦。随着微电子技术、计算机技术、传感器技术的发展，PLC技术日益成熟，应用也更加广泛。该包装机主机系统采用PLC作为控制系统核心，可以使得包装速度高，定位准确，系统更加可靠、稳定，符合、满足现在包装的发展要求。
包装机整体外观
appearance of packaging machine
1 系统概述
1.1 系统组成
枕式包装机主要完成成型、定位、包装和封口等功能。主要包括以下几个系统部分：
（1）封切系统
枕式包装机的封切系统由横封刀（上、下）和纵封（左右两个）组成，其作用就是对包装物进行横向和纵向的封装。
（2）加热系统
系统需要对横封刀和纵封刀进行加热，并进行温度控制，采用台达温度表采集并控制封切刀的温度。
（3）变频调速系统
变频器驱动横切刀达到封切的目的，其速度决定该包装机的包装速度。
（4）纵封送料系统
纵封送料系统由伺服驱动送料辊，与横切送料系统配合，根据包装膜的袋长等技术指标达到准确送膜并能达到封切准确（横切到包装膜的色标位置）的要求。
（5）电气控制系统
电源采用单相220V/50Hz供电，主机的电气系统主要由PLC、变频器、伺服系统、人机界面等组成。并在横封刀轴上安装一个接近开关，位置为横切点；在送膜轴上装一光电开关，在包装膜上黑色光标通过时起作用；在纵封送料系统的主轴安装一个360线编码器，对袋长进行计长（通过PLC高速计数实现）。
1.2 电气控制原理
系统通过人机界面上对应划面设置袋长（包装膜两个光标之间的距离），袋长设定也可以通过启动系统袋长自动量测来实现。按下袋长自动量测按钮时，伺服系统以固定的速度启动，驱动纵封系统送料。当光电开关检测到包装膜的个光标的时候开始计长，当运行到下一个光标到来时停止计长，并把计算出来的长度显示到人机界面上。按下存储按钮时，就把该长度送进PLC，作为当前封切时包装膜的长度，如图1所示。
系统采用PLC通讯方式采集变频器的命令频率F和输出频率H，通过求这两个频率的平均值（依此来避免采集单一输出频率时的延时），作为变频器的当前频率。通过计算得到电机的当前运行速度V，根据机械结构的传动比可以计算出当前横切刀的旋转速度R（转/分），作为送膜快慢的依据。
图1 人机界面设置
2 控制系统设计
2.1 控制框图
系统的控制部分采用了台达PLC，并整合台达人机界面、伺服、变频器等来实现包装机的送料和准确封装，系统控制部分如框图2所示。
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图2 系统控制框图
其中，PLC是整个系统的核心，进行信号、资料处理，它的性能决定了整个系统的品质。系统选用了台达DVP-20EH，此机型具有三路AB相高速计数（其中两路单相频宽为200K）及两路高速脉冲输出（频宽为200K），具有强大的浮点数运算功能以及丰富的周边指令集[1]。
人机界面用于参数的输入和控制命令的发出。系统选用了DOP-A57GSTD，其拥有16灰阶显示、高速的硬体结构, 可以实现在线/离线仿真，呈现给用户一个真正好用的、可规划的输入界面[2]。
编码器用于提供位置的反馈信号，和变频器（选用台达AFD-015S23）、伺服系统（选用台达750W伺服控制器）、PLC构成一个闭环控制系统[3]。
2.2 功能实现
（1）自动横切位置对准
通过点动（分别对横切刀和纵封送料点动）把横切刀正好切在包装膜的光标位置，按下教学模式开始按钮，伺服系统以固定的速度启动，驱动纵封系统送料。PLC开始计长，当运行到光标位置的时候，伺服送膜停止，并把当前计长数据送到人机界面当前页上。当按下相对位置存储时，PLC以当前的相对位置进行包装，如图3所示。
图3 自动横切人机界面设置
（2）手动横切位置对准
手动操作时，可以直接在人机界面上输入相对位置；在运行的时候可以通过运行画面中的左移和右移数值输入按钮直接调整切刀位置。如图4所示。
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图4 手动横切人机界面设置
（3）封切跟踪功能
设备在运行时，横切刀每运行一周，切点接近开关就通过PLC外部中断一次，采集当前编码器计数值，并与PIC中存储的相对位置进行比较，根据差值的大小和正负，来计算出PLC所发出命令脉冲的频率。
（4）其它功能
通过面板或者人机界面可以实现启动、停止、送料点动、切刀点动、整机点动等功能，在运行的时候，可以检测当前运转速度、记录加工数量，并可实现清零。
PLC I/O 点分配
横封刀机构
送膜机构
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电气控制箱面板
电气控制箱内部布置
包装机前视图
3 结束语
该系统可以满足用户在多种情况下的运行需求，解决了传统机械设备的一些缺点，运行稳定，封切准确，操作简单。再加上台达在工控领域的整合方案（（采用了台达DVP-EH PLC、台达VFD-M变频器、台达伺服系统、编码器及台达DOP-A人机界面），使该系统又具备了很好的性价比，具有较好的市场推广价值。
在温度和流体liuliang相关的温控系统中，常使用电动阀门来作为执行器，通过调节阀门开度来调节流体liuliang，从而使系统温度达到设定值。这种温控系统常见于大型的需要烧结、冷凝或直接加热不便的场合，如陶瓷隧道窑、中央空调、冷冻仓库、锅炉及热油加热辊轮等。
因为控制温度方式较为特殊，普通温控器在这些场合无法使用。台达针对这种特殊性，特别推出了专用阀位控制器，并在无张力烘干机上获得成功。
无张力烘干机用于对成品布料的烘干及定型前的加热干燥，其加热源为外部送进烘干炉的蒸气。要控制烘干机的温度，就要通过调节阀门开度来调节蒸气流量，温控精度必须控制在正负2℃内，对温控器的要求很严格。
台达阀位控制器的输出动作是两个单刀双掷的继电器联动，和三线制正反转执行马达连接，通过控制器的计算将阀位控制至适当的开度。当接好开启和关闭马达动力线路后，系统执行Auto Tuning的功能，此时温控器将自动测得P、I及D参数并存于控制器中，达到精度控制要求。
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由于很多生产流程中会因为不同布料而需要不同的设定温，此时一般系统中的P、I、D参数可能不足以完全符合要求（如A布料为120℃，B布料为180℃），但台达在设定温度改变时，程序中会提供四组PID参数的设定，当设定温度改变时，系统会自行判断接近且合适的PID设定值为控制参数。
针对阀门动作如果过快，管道中蒸气压力波动会较大，对生产不利的情况，台达阀位控制器还专门设计了阀门控制周期，并可据现场情况做调整。
在功能上，台达阀位控制器可接收阀门反馈信号，具备自整定的四组PID参数，可调整输出间隔时间，再结合DTB自带的可编程控制功能，可说是一款功能强大的电动阀专用控制器。经过烘干机客户的使用，其温度控制jingque，大变化幅度为2℃，出色表现得到了用户的充分肯定。推而广之，这种优异的控制器必将在窑炉、锅炉、中央空调、工业设备等行业中，为台达仪表开辟一片新天地。正如其宗旨“節能、環保、自動化”所倡导的一样，台达将一如既往地为行业客户提供佳自动化產品。
关于台达集团
台达集团创立于1971年，总部设在台湾台北，在美洲、欧洲以及亚洲均设有生产、销售据点及技术研发中心。作为全球大电源管理系统供货商和工业自动化领域的，台达集团还是全球显示器、电子零组件以及网络产品的主流供货商，2005年营业收入突破美金三十五亿两千三百万元（约合人民币两百九十二亿元），在全球拥有五万名员工。凭借在电力电子及控制技术累积的经验，台达集团堪称工业自动化领域的佼佼者。自1995年开始生产变频器，近年来产品线更已大为扩张，为工业自动化市场提供多样化、先进可靠的产品以及量身打造的解决方案。
台达集团在中国
中达电通股份有限公司成立于1992年，总部设在上海浦东，在中国有34个分支机构，是国际跨国巨头——台达集团在大陆的子公司。十年磨一剑，出鞘创。承袭母公司的高质量光环，中达电通致力于将高效节能科技与应用工程的完美结合，提供一体化的集成方案，与客户一同创建竞争优势。中达电通提供的产品涵盖变频器、开放式可编程控制器、交流伺服系统、数控系统、人机界面、编码器、温控器及各类电源、先进的DLP背投式视像显示系统等，均以其的质量、出色的性价比以及迅捷周到的服务为广大行业客户交口称誉。
作为工业自动化、动力与通信等产品、整合集成方案及客制化服务的主流供货商，中达电通是您可信赖的合作伙伴
1 引言
高速绞线机的用途主要是对多股裸铜线、镀锡线、漆包线进行绞合。控制系统包括人机界面、PLC、变频器。控制难点在于张力控制，各种保护措施等等。与上一代系统相比具有张力的自动跟踪、主轴的润滑方式、机内无污设计、过线方式、友好的人机界面、机器配置、紧压装置、导入品保体系等等特点。
2 系统架构设计
2.1硬件配置设计
参见系统框图（图1）。硬件设计包括人机界面+PLC+变频器+磁粉离合器。
2．2工艺要求及技术参数
（1）技术参数。高速绞线机分为以下几种机型:300型/400型/500型/560型/650型,技术参数如表1所示。
3工艺分析
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3.1张力跟踪
张力跟踪采用进口的磁粉离合器,根据当前的计长占人机界面上设定的总长的比例,结合卷径比的设定,自动通过PLC计算磁粉离合器应当输出的转距,进行张力的自动跟踪和初始张力的设定。卷径比的设定从1.7-3.1,卷径比的不同影响转距输出的大值。张力的自动跟踪是为了保证收线盘从空芯卷径到满卷卷径的过程中恒张力,避免导致导体延伸损耗和因为收线张力不稳定而导致跳股、断线。
3.2通讯控制
通讯控制:主轴变频器频率给定和主轴电机当前运行转速通过RS485通讯。
3.3卷径比控制
卷径比:卷径比的设定值为1.7、1.9、2.1、2.3、2.5、2.7、2.9、3.1。卷径比为1.7张力设定为8档,即将磁粉离合器能提供的大转距8等分。随着计长的不断增加,按照计长在线总长设定中所占的比例,使输出转距逐渐增大.卷径比为1.9,张力设定为10档;卷径比为2.1,张力设定为12档；卷径比为2.3,张力设定为14档；卷径比为2.5,张力设定为16档；卷径比为2.7,张力设定为18档；卷径比为2.9,张力设定为20档。卷径比为3.1,张力设定为22档。自动计长,满卷自动停车。
3.4主轴润滑
采用机油润滑方式,自然循环冷却,保证主轴在3000rpm时的有效润滑,避免机械摩擦损耗,延长主轴使用寿命,降低运转噪音。
3.5张力设定
要求能在人机界面上直观的输入张力的大小,单位:牛顿.张力在收卷盘头从空芯卷径到满卷卷径变化的过程中张力保持恒定。由磁粉离合器控制的输出转距应当由小到大的变化,张力跟踪也是由小到大渐变的过程。
3.6压紧装置
工艺上要求有效的降低绝缘材料的损耗.机器内设三道压紧装置,保证导体绞合后的圆整度,保障薄壁绝缘线的产品特性,有效的降低绝缘材料的损耗。
3.7导入品保自动化体系
张力控制由卷径比,自动分配张力等级即大输出转距值。可以根据线总长设定,系统自动将工艺参数进行配置,保证绞线的成批品质。
4整机系统图片
参见图2、3、4、5。
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5 调试过程
5.1初调试
主要是将变频器的参数进行相应的设置。
P00—3 P24—1 P89—01
P01—2 P25—420 P92—0
P03—50 P26—180
P04—50 P27—180
P05—380 P28—40
P06—3 P30—33
P07—25 P31—2.00
P08—3 P36—50.00
P09—25 P37—0
P10—10 P38—1
P11—5 P88—1
5.2模拟板校准
OFFSET/GAIN进行调整。将0电压输入的时候将模拟板输出调整为0；将24v电压输入时,模拟板的输出电压调整成10v,调整GAIN。
5.3通讯测试
将PLC和变频器的通讯调整成功。写频率只在速度进行改变时才通讯一次；当主轴运转时,对变频器的运转频率进行实时的读取，并将相应的运行的频率转换成电机的转速。
5.4启动和点动的测试
系统启动有两种方式。方式一:自动启动;方式二:点动.自动启动即启动后,主轴速度由零自动升速至设定的转速。点动是工艺上要求在检修设备和每次穿线时进行操作的。点动的速度也可以通过通讯的方式进行设定。
5.5根据设定的卷径比和线总长的设定
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在自动启动的状态下,监控PLC中D1117的当前值,观察电柜中的电流表,从人机界面上记录当前的计长值,计算当前的计长值占总长设定的比例；比较改比例与D1117与大值之间的比例是否大致吻合。并且让机器长时间的运行,观察随着计长的不断增大,D1117的当前值是否也随之增大，并且比例是否同步。
5.6保护措施在自动运行当中效果测试
逐项进行测试。并且按照要求,点动时有些保护也是起作用的。在进行该步测试时,一定要严格,否则一旦有失误会造成很严重的后果。
5.7清零
高速计数要及时清零。否则计长不准,直接影响张力跟踪的效果。
6结束语
台达的机电产品人机界面、PLC、变频器、伺服、温控、数控等基础自动化平台功能精致，具有非常高的性价比。依靠中达FAE的技术优势，能够根据客户的需要为客户提供完整的系统方案和配置，正在转变成为系统集成方案以及OEM推广产品应用综合服务领域。