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施耐德电气方案在高速饼干夹心包装机上的应用介绍

施耐德电气方案在高速饼干夹心包装机上的应用介绍

2013/11/22 10:52:26

施耐德方案在高速饼干夹心包装机上的应用介绍

机械概述:

枕式包装机是目前在食品行业用的很广的,对饼干,面包等进行包装的机械设备;目前国内的市场还中低端的设备居多,袋长在80-300mm,两把切刀。低端的占主流,它的包装速度在180/min左右,;中端的机械,它的包装速度在300/min左右;客户这次提出的包装速度在400/min以上,最高可达600/min,袋长在60-200mm,三把刀。客户要求在这台夹心包装机在传统包装机的拉膜,送料,切刀的基础,在加上饼干生产线特有的振动送饼,挤奶油及夹心等部分,并要求把对原来的温控表控制的温度,做到PLC里面,温度控制的要求在+/-1度。

工艺概述:

首先通过振动器将饼干振动到夹心传送部分,在夹心传送的中间,如果奶油阀打开,每转一圈则都会打上奶油;饼干夹心上完奶油后,按1*11*21*22*12*22*3的要求传送到送料部分,在传送部分上,包装膜依次穿过驱动辊及相关的过渡辊,最近通过机械导向把膜传入纵封;饼干在经过膜的包装后,最后进入切刀部分,切刀部分按设定的包装长度,走电子凸轮,对产品进行切割和横封。切刀有两种模式,分别是定长切和色标切,整机要求比较平稳的起停,并且在屏上改变速度时可以自动地进行变速。

方案概述:

整机电气控制方案采用施耐德电气最新的运动控制方案,主要由专业的运动控制PLCLMC058+HMI(触摸屏)+servo(伺服)+VSD(变频器)组成。PLCHMI通过modbus_RTU进行通信,servoLMC058通过CANmotion进行高速通信,VSDLMC058通过CANopen进行通信,4台伺服分别控制切刀,拉膜,送料及夹心四个部分,2台变频分别控制奶油的搅拌电机及泵电机。

控制要求

被控对象:4台伺服,两台变频,温度控制及I/O点。

切刀速度:400/min,上限可达500/min

精度要求:正/负偏听差1.5mm

运行中速度要求可按设定的,协调变化。

启动和停止时要求平稳中

夹心,切刀位置,出现偏差时,可按设定的偏差及时调整。、

切刀纵封及横封温度要求在+/-1度。

系统构架

4LXM32A伺服通过CANMOTION总线通信,2ATV32变频器通过canopen总线通信,HMIPLC之间通过MODBUS_RTU进行通信

 

该系统中,采用虚拟主轴的方式,让拉膜伺服电机,切刀伺服电机,传送伺服电机和夹心伺服电机做从轴进行控制;变频器按不同的主机速度和反馈的压力值,调节实际输出的频率。实际柜内图如下:

 

软件系统设计

一,切刀控制:

客户要求达到致少400/MIN,采用的是三把刀的结构,客户采用18的减速比,切刀采用运动控制器内部自带的包装切刀功能块

1.Knife Information

Parameter

Values

Comment

Radius

126

ex: [mm],
if there are 'n' number of knives then this value is distance between knives.

Rest Degree of a Knife
(Rest Position)

315

Unit = [°]
When Rotary Knife is seen in 360°

Sync End Degree of Knife
(Sync End Position)

45

Unit = [°]
When Rotary Knife is seen in 360°

2.Operation and Sensor Inforamtion

 

Parameter

Values

Comment

Operation Mode
(diOpMode)

1

Refer to Comment

Tolerance Gap of TP Sensor
(lrTpWdow)

700

[LREAL], [User Unit], ex [mm], ( > lrTpWdowMin )

*lrTpWdowMin

0

[LREAL], [User Unit], ex [mm]

Distance btw TP Sensor and Home(0) Position
(lrTpDistTpSypt)

10000

[LREAL], [User Unit], ex [mm], ( ≥ lrTpDistTpSyptMin )

*lrTpDistTpSyptMin

0

[LREAL], [User Unit], ex [mm]

lrm

1

[LREAL], Speed Ratio between Master and Slave during Synch Phase. Refer to Graph in Help File

Cutting Length of Product
(i_lrLentoCut)

2000

[LREAL] [User Unit], ex [mm], ( ≥ lrLentoCutMin )

*lrLentoCutMin

0.0000

[LREAL] [User Unit], ex [mm]

diCptrNb

0

Type of TP Sensor

 

 

二,夹心控制:因为夹心类型有六种,根据画面选择,PLC要按不同的速度和长度,自动调划夹心伺服的跟随速度,以做到位置同步,我用的是MC_GEAR IN的指令。

三,温度控制:温度控制采用施耐德公司给的专用于温度控制的功能块,效果不错,并且为了防止温度跳动,程序还加了平均值处理!

 

 

 

触摸屏画面如下:

 

 

 

 

 

公司名称:广州市炜嘉自动化设备有限公司技术部

                         技术人员: 邱海荣

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