臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在立式包裝機(jī)的應(yīng)用
摘要：闡述立式全自動(dòng)包裝機(jī)原理，臺(tái)達(dá)PLC、伺服控制立式自動(dòng)包裝機(jī)的工藝設(shè)計(jì)要求和程序概要。
關(guān)鍵詞：立式自動(dòng)包裝機(jī)，臺(tái)達(dá)PLC，臺(tái)達(dá)人機(jī)，臺(tái)達(dá)伺服
1，引言
近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的提高，大眾對(duì)食品、醫(yī)藥、日用品等行業(yè)的產(chǎn)品需求日益增加，生產(chǎn)廠家采用傳統(tǒng)的手工包裝作業(yè)，再也無法達(dá)到市場(chǎng)的需求，必然尋求生產(chǎn)自動(dòng)化、提高生產(chǎn)效率的設(shè)備。從而催生出一種高品質(zhì)、高性能的全自動(dòng)包裝機(jī)，具有完成自動(dòng)送料、計(jì)量、制袋、充填、封口、打印日期及成品輸出等一系列自動(dòng)功能。本文主要介紹了采用高精度伺服運(yùn)膜系統(tǒng)、PLC程控、先進(jìn)的觸摸式人機(jī)接口、光電自動(dòng)定位跟蹤、數(shù)字式溫控系統(tǒng)的大型立式自動(dòng)包裝機(jī)，該類型機(jī)器操作更加簡(jiǎn)單、完善，是提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高包裝檔次的首選設(shè)備。
2，工藝簡(jiǎn)介
立式自動(dòng)包裝機(jī)主要?jiǎng)幼饔锌沾b和填充包裝�？沾b不需往包裝袋中放物料，只需機(jī)器安裝設(shè)定的包裝速度和袋長(zhǎng)生產(chǎn)出空袋子，多為機(jī)械調(diào)試時(shí)使用；填充包裝為根據(jù)物料信號(hào)啟動(dòng)包裝動(dòng)作，即來一個(gè)物料信號(hào)就進(jìn)行相應(yīng)的一次運(yùn)膜、縱封、橫封等動(dòng)作，生產(chǎn)出一袋完整的包裝。其中這兩種動(dòng)作均需要實(shí)現(xiàn)兩種要求：定長(zhǎng)包裝及追色包裝。 2.2.1 定長(zhǎng)包裝
系統(tǒng)上電后，加熱系統(tǒng)對(duì)橫封器和縱封器進(jìn)行加熱，使之到達(dá)安裝預(yù)先設(shè)定的溫度值；
在觸摸屏中設(shè)定包裝袋長(zhǎng)度、每分鐘包裝的包數(shù)以及橫封器、縱封器動(dòng)作的時(shí)間等參數(shù)；
在自動(dòng)接口按下“空袋包裝”或“填充包裝”的按鍵，包裝機(jī)自動(dòng)生產(chǎn)出一個(gè)個(gè)產(chǎn)品，袋長(zhǎng)與觸摸屏設(shè)定的資料一致，不超過±0.5mm。
2.2.2 追色包裝
由于很多廠家采用的包裝膜是彩色膜，膜上面印刷關(guān)于產(chǎn)品的文字和圖案，這就要求每個(gè)袋子都切斷位置在彩色膜兩個(gè)圖案交接的地方，這樣生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的圖案才在正中的.位置。所以機(jī)器必須有追色的功能，即在觸摸屏中按下“追色”按鈕，再啟動(dòng)，包裝機(jī)生產(chǎn)出的袋子，袋長(zhǎng)應(yīng)該是兩個(gè)色標(biāo)之間的長(zhǎng)度，不超過±0.5mm。
3，系統(tǒng)簡(jiǎn)介
針對(duì)客戶提出的要求，以及考慮產(chǎn)品的性能和在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力的因素，我們采用了臺(tái)達(dá)DVP24ES00T2型號(hào)的PLC、DOPA57BSCTD型號(hào)的觸摸屏、ASDA004L21A型號(hào)的伺服系統(tǒng)和VFD002L21A型號(hào)的變頻器。
整個(gè)系統(tǒng)主要是以PLC完成邏輯動(dòng)作的執(zhí)行，伺服完成包裝膜長(zhǎng)度的定位，觸摸屏完成資料的顯示與輸入以及指令的下達(dá)，系統(tǒng)架構(gòu)如下所示
臺(tái)達(dá)ES系列PLC是臺(tái)達(dá)推出時(shí)間最長(zhǎng)的一款PLC，它具有雙通訊口的功能，RS-232口可以與觸摸屏通訊，同時(shí)RS-485口可以連接變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器，PLC通過通訊把變頻器的頻率和伺服的位置分別寫入變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器；ES支持STL指令，這是用來做順序功能圖（SFC，Sequential Function Chart）設(shè)計(jì)語法的指令，此種指令可以讓我們?cè)诔绦蛞?guī)劃時(shí)，能夠像平時(shí)畫流程圖時(shí)一樣，對(duì)于程序的步序更為清楚，更具可讀性。
以下為立式自動(dòng)包裝機(jī)的流程圖
臺(tái)達(dá)DOPA系列觸摸屏采用202M32位的高速CPU，基于 OS (Win CE, Linux, RTOS)的多任務(wù)操作系統(tǒng)，具有歷史報(bào)警顯示、配方、多國語言等功能。
本系統(tǒng)采用了5.7寸藍(lán)色屏幕，顯示和修改PLC中的資料以及控制指令的下達(dá)，主要分為自動(dòng)包裝、手動(dòng)操作、參數(shù)設(shè)置、功能選擇和報(bào)警設(shè)定5個(gè)頁面。
伺服系統(tǒng)采用臺(tái)達(dá)400W低慣量伺服配備10：1的減速機(jī)，采用Pr位置控制模式，即由PLC通過通訊把每次要走的位置預(yù)先寫入伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部存儲(chǔ)器中，當(dāng)物料信號(hào)到達(dá)后，PLC輸出觸發(fā)伺服馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定的圈數(shù)，若進(jìn)行追色包裝，則PLC接收到色標(biāo)信號(hào)后，立刻輸出一個(gè)清除信號(hào)給伺服，伺服馬達(dá)立刻停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
系統(tǒng)對(duì)橫封器和縱封器采用兩路獨(dú)立PID死循環(huán)溫度控制。
運(yùn)膜系統(tǒng)由放膜機(jī)構(gòu)、色標(biāo)感測(cè)機(jī)構(gòu)、成型器和運(yùn)膜皮帶機(jī)構(gòu)組成。
4工藝規(guī)格
經(jīng)過調(diào)試，包裝機(jī)可以實(shí)現(xiàn)以下功能。
80-300mm袋長(zhǎng)，5-60Bags/min；
袋長(zhǎng)誤差在±0.5mm以內(nèi)；
定長(zhǎng)包裝和追色包裝功能；
在追色包裝時(shí)，連續(xù)三次追不到色標(biāo)，可以停機(jī)報(bào)警功能；
可以在觸摸屏上設(shè)定袋長(zhǎng)和生產(chǎn)速度；
有低溫、低氣壓、無膜、無物料等報(bào)警功能；
可以存儲(chǔ)8組不同產(chǎn)品編號(hào)的參數(shù)；
可以設(shè)定連包不切斷的袋數(shù)。
生產(chǎn)出來的包裝袋有如下圖所示
5結(jié)束語
由臺(tái)達(dá)人機(jī)、PLC、變頻器和伺服組成的立式自動(dòng)包裝機(jī)控制系統(tǒng)輕松實(shí)現(xiàn)用戶提出的要求；穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品品質(zhì)，簡(jiǎn)單便易的操作方法，體現(xiàn)了臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品整合系統(tǒng)的優(yōu)越性；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率。豐富的故障診斷功能提高了作業(yè)人員檢修設(shè)備的便利性。為包裝企業(yè)的設(shè)備升級(jí)提供了很好的案例。
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