Lenze 整体解决方案在热成型机的应用

1 前言

      随着技术的革新，成型设备不断的更新换代，传统的液压型吸塑机已经无法满足市场的需求，自动化程度更高的伺服系统正逐渐取而代之。在激烈的市场竞争下，通过提升机械设备的自动化程度，充分利用原材料，降低生产成本，减少维护时间，进而帮助用户提升市场竞争力，共同赢得长久稳定的客户群体。

      某国内厂家专业生产塑料成型设备厂家，其业务范围主要涉及全自动化塑料热成型系列设备，为了保证在生产线上的各个环节的稳定性以及精准性，使用了Lenze自动化控制系统，产品线涵盖了控制器、伺服驱动器、变频器、伺服电机和减速机等。为此，Lenze以优异的性能、高精确度、客户定制化等特点出色地满足了此类设备的各项要求。

2 Lenze 解决方案

      高端热成型机一般由成型、冲孔、冲切、堆叠和牵引等工位组成。在Lenze的高端解决方案中，系统由p500/p300系列面板控制器、3200C系列运动控制器、I/O 1000系列IO模块、i700 系列伺服驱动器、MCA系列异步伺服电机和g500系列减速电机组成。软件采用基于Codesys 3.0 的PLC-Designer编程软件，Lenze的FAST Temple编程模板和已开发成熟的 FAST module 工艺，使程序像搭积木一样进行模块化编程，给客户带来专业、快速和成熟的体验，不仅节约调试时间，还能够减少程序故障。通信上，采用EtherNet连接触摸屏p300/p500和3200C控制器，同时采用EtherCAT作为控制器和伺服之间的运动总线，模台定位功能采用Lenze 8400motec变频一体机，通过3200C的CANOpen接口建立通讯，控制各个模台的定位工作。加热系统采用I/O 1000的工艺模块热电偶和热电组输入模块和高速的开关量输出模块。采用FAST module PID 温度控制模块组成，可实现高精度的稳定的温度控制。详细系统组成参见拓扑图1.

图1 Lenze 在热成型机的高端解决方案

      中端热成型机一般由成型和牵引两个工位组成。在Lenze的中端解决方案中，系统由p300系列触摸屏、c300 系列运动控制器、IO 1000系列IO模块、i700 系列伺服驱动器、MCA系列异步伺服电机和g500系列减速电机。软件上采用基于Codesys 3.0 的PLC-Designer编程软件，采用Lenze伦茨的FAST Temple 编程模板和FAST module 工艺模块，选取成熟的成型和牵引的程序功能块，从而完成设备的主体运动程序，给设备制造商带来专业、快速和成熟的工艺模板程序，节约了调试时间和减少了程序故障。p300触摸屏和c300控制器采用Ethernet通讯，EtherCAT作为运动总线连接控制器和伺服驱动器，对于中端设备加热系统通常采用仪表控制，模台定位采用机械手轮方式或普通三项电机控制，详细系统组成详见图2。

图2 Lenze 在热成型机的中端解决方案

3 Lenze方案亮点及技术优势

*从控制器到减速机，Lenze可提供一站式服务以减少供应商数量，提高生产效率。

*可靠的伺服减速电机和成熟的软件工艺包，提高了设备的使用寿命和质量，提高了设备的稳定性。

*伺服电机和减速机系统提供了高精度的定位控制，减少了设备模具的磨损，延长了模具的使用寿命，减少了模具的维修时间。

*采用优化的定位曲线，提高了设备的定位速度。

*伺服驱动器采用集中式供电模块，优化了设备的供电系统，可回收制动能量，实现能量的回收、节能增效。

4 展望

      目前在国际和国内的热成型行业中，Lenze已与多个设备制造商开发了高速、稳定的热成型机，丰富、成熟的行业经验结合Lenze 专有的“FAST模板”方式进行编程可大幅减少设备制造商用于设备的调试时间，可以使其将更多的精力用于研发具备核心竞争力的功能上。