摘要:本文論述了枕式包裝機的組成以及工作原理,并介紹了一種用PLC實(shí)現的包裝機的機電控制系統。
關(guān)鍵詞:闡述自動(dòng)化枕式包裝機原理;臺達PLC;人機界面;伺服系統。0. 前言
枕式包裝機是食品、醫藥等包裝行業(yè)中應用比較廣泛的一種包裝機械,我們在日常的生活中使用到大量的日常用品和食品的包裝大多是枕式包裝機封裝而成。隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,給包裝機行業(yè)帶來(lái)了良好的發(fā)展機遇,應用范圍也越來(lái)越寬廣,同時(shí)對包裝機的品質(zhì)和生產(chǎn)效率也提出了更高的要求。
傳統的枕式包裝機主要采用差速齒輪箱的結構,優(yōu)點(diǎn)是運行穩定;缺點(diǎn)是噪音較大,機械容易損壞,封裝精度的調整很麻煩。隨著(zhù)微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展,PLC技術(shù)日益成熟,應用也更加廣泛。該包裝機主機系統采用PLC作為控制系統核心,可以使得包裝速度高,定位準確,系統更加可靠、穩定,符合、滿(mǎn)足現在包裝的發(fā)展要求。
包裝機整體外觀(guān)
appearance of packaging machine
系統概述
1.1 系統組成
枕式包裝機主要完成成型、定位、包裝和封口等功能。主要包括以下幾個(gè)系統部分:
(1)封切系統
枕式包裝機的封切系統由橫封刀(上、下)和縱封(左右兩個(gè))組成,其作用就是對包裝物進(jìn)行橫向和縱向的封裝。
(2)加熱系統
系統需要對橫封刀和縱封刀進(jìn)行加熱,并進(jìn)行溫度控制,采用臺達溫度表采集并控制封切刀的溫度。
(3)變頻調速系統
變頻器驅動(dòng)橫切刀達到封切的目的,其速度決定該包裝機的包裝速度。
(4)縱封送料系統
縱封送料系統由伺服驅動(dòng)送料輥,與橫切送料系統配合,根據包裝膜的袋長(cháng)等技術(shù)指標達到準確送膜并能達到封切準確
(橫切到包裝膜的色標位置)的要求。
(5)電氣控制系統
電源采用單相220V/50Hz供電,主機的電氣系統主要由PLC、變頻器、伺服系統、人機界面等組成。并在橫封刀軸上安裝
一個(gè)接近開(kāi)關(guān),位置為橫切點(diǎn);在送膜軸上裝一光電開(kāi)關(guān),在包裝膜上黑色光標通過(guò)時(shí)起作用;在縱封送料系統的主軸安裝一
個(gè)360線(xiàn)編碼器,對袋長(cháng)進(jìn)行計長(cháng)(通過(guò)PLC高速計數實(shí)現)。
1.2 電氣控制原理
系統通過(guò)人機界面上對應劃面設置袋長(cháng)(包裝膜兩個(gè)光標之間的距離),袋長(cháng)設定也可以通過(guò)啟動(dòng)系統袋長(cháng)自動(dòng)量測來(lái)實(shí)現。
按下袋長(cháng)自動(dòng)量測按鈕時(shí),伺服系統以固定的速度啟動(dòng),驅動(dòng)縱封系統送料。當光電開(kāi)關(guān)檢測到包裝膜的第一個(gè)光標的時(shí)候開(kāi)始計長(cháng),
當運行到下一個(gè)光標到來(lái)時(shí)停止計長(cháng),并把計算出來(lái)的長(cháng)度顯示到人機界面上。按下存儲按鈕時(shí),就把該長(cháng)度送進(jìn)PLC,作為當前封切
時(shí)包裝膜的長(cháng)度,如圖1所示。 系統采用PLC通訊方式采集變頻器的命令頻率F和輸出頻率H,通過(guò)求這兩個(gè)頻率的平均值(依此來(lái)避
免采集單一輸出頻率時(shí)的延時(shí)),作為變頻器的當前頻率。通過(guò)計算得到電機的當前運行速度V,根據機械結構的傳動(dòng)比可以計算出當
前橫切刀的旋轉速度R(轉/分),作為送膜快慢的依據。