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億維PLC在包裝機上的應用


[摘要]本文主要介紹了深圳億維UniMAT PLC和HMI在顆粒包裝機,三維膜包裝機上的應用。新老控制方案的對比,UniMAT多樣化的PLC在不同的包裝機型上的適用性。充分展現了PLC的高速脈沖功能、中斷、TC模塊和伺服驅動器等在兩類包裝機上對定長、定速給膜、恒定控溫、靈活控制的優勢。

關鍵字:UniMAT PLC;HMI;包裝機;控溫;定長定速給膜


一、前言

    包裝機的種類繁多,分類方法很多。從不同的觀點出發可有多種,按機械種類分為:液體包裝機、粉劑包裝機、顆粒包裝機、貼體包裝機、醬類包裝機、電子組合秤包裝機、枕式包裝機;按包裝作用分,有內包裝、外包包裝機;按包裝行業分,有食品、日用化工、紡織品等包裝機;按包裝工位分,有單工位、多工位包裝機;按自動化程度分,有半自動、全自動包裝機等。

    本文介紹的兩款包裝機在升級UniMAT PLC前才用微型的包裝專用控制器,程序固化,若工程師維護起來難以實現。必須對微型控制器底層熟悉這對于一般的電氣工程師是有難度的。其次,未采用PLC前各種數顯,溫控器等很占機械操作面板的面積。對成本、美觀都是有影響的。

本次案例改造前:

改造后:

從上面組一圖片我們可以看出來,通過對比出升級后的兩款包裝機操作面板精簡多了。       

      改造前微型控制器不可編程,且如果參數有變化客戶需要更換減速機,齒輪,連桿等,非常不方便。此時UniMAT PLC+HMI UH300+伺服US100的全套控制方案應運而生!PLC可以自由編程應對終端客戶應用需求,HMI輸入參數免去客戶更換減速機,齒輪,連桿等機械設備的麻煩。從以上兩組圖片可以看出用億維PLC+HMI+伺服的方案,對系統來講更靈活更便捷。

二、系統配置

微顆粒包裝機配置

 該機型屬小點數顆粒包裝機,用我司124XP晶體管CPU非常適合此機型。12DI/8DO,4AI/2AO的配置AI可以用于溫度控制,2路高速脈沖用于控制給膜長度。其他的控制輔助設備。點表規劃如下:

三維膜包裝機配置:

 

 三、系統概述及要求

       包裝機的流程:大致可以分為給料控制、推耙控制、送膜控制、切刀控制、封邊控制、折角、整形。上文所提到的兩款包裝機要求的共同點,都需要HMI中設置手動與自動切換功能。熱電偶控溫功能,伺服的控制膜長功能,計數等。下膜方式又分定長與跟標模式。 控制系統的網絡拓撲圖如下:

手動模式主要做設備開機前檢修用,操作人用手動可先測試達到需要的包裝效果。在自動運行模式下,顆粒包裝機的大致流程如下:

      這類顆粒型的包裝機控制難點在于由于不是連續給膜,設備的包裝速度這個指標受到從拉膜到下次拉膜信號發出這個周期的時間影響。特別是對于封膜時,由于膜種類不同,加熱延時封膜的時間也會不同。所以需要控制好給料速度與整個包裝過程周期的匹配性。由于延時時間的固定性,如果下料的速度給定,需要以給定的時間去下指定長度的下膜量。即指定的速度去下膜,當然這個下膜速度不能超過步進或者伺服的規定速度。當然下發的包裝速度的也不能過大,設間隔的給料時間為t,這個時間不應小于包裝下膜+包裝封膜延時的時間,否則這個包裝速度也是不能達到的。需要在HMI上面做限制。 

     三維膜包裝機設備工作流程大致為從輸送帶過來的帶包裝設備,觸發到微動開關,此時會給帶動的推耙的伺服一個控制信號。推耙將物料推送至過橋板,此時下膜伺服電機已經在上一個循環時,下了一張設置長度的膜,物料通過膜后控制器給出切刀信號,將膜切斷。同時凸輪帶動的大邊封機械機構將大邊封住,物料繼續往下推,此時物料的推送是靠推耙的下一個循環推出的物料來帶動整個物料線的移動。大邊封好的物料會經過折角器,通過折角機械設備后,設備在到達左右側封區以及上下整形區。出來的產品大概就是我們平常包裝好的設備了。

    下膜伺服電機會根據客戶的包裝需求設置為“定長模式”和“色標模式,定長模式即按照指定的長度和速度下膜,此種應用一般在三維透明膜包裝上。色標模式通常用在其上有色標的包裝膜上,客戶需要設置指定正負偏差,或者為0直接停在色標上。此機型用我司的UN226PLC升級后,對色標模式的定位誤差也達到了客戶的要求。膜的控制要求除了控制長度外,控制器還設有易拉線口,用切換開關設置易拉線口的投用。此外我們還充分考慮了客戶產品的安全因素:拉線口與下膜的互鎖、切刀與下膜的互鎖、折角器與邊封的機械互鎖等,這些都是普通的微控制器所做不到的。


四、結束語

     通過兩次包裝機的升級改造,驗證了UniMAT PLC:UN124XP和UN226在設備上的實用性和億維自動化在包裝行業給予客戶的比較方便和完美的一整套自動化解決方案和服務。本次改造獲得了客戶的好評,使他們的產品更加的靈活操作更加簡單有效。  


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