PLC+运动控制系统在立式包装机整体解决方案

• 关键词：立式包装机,PLC,伺服,传感器
• 摘要：立式包装机是将卷筒状的挠性包装材料制成袋筒，充入物料后，进行封口，三个功能自动连续完成的机器。配合上道的计量冲填机械，立式包装机常用于包装块状、片状、粒状、梗枝状、粉状以及流体和半流体物料。 目前市场上的立式包装机空机运转基本可达到120bpm(bags/min)，配合上道计量充填机械，速度可达到60-80bpm。

立式包装机是将卷筒状的挠性包装材料制成袋筒，充入物料后，进行封口，三个功能自动连续完成的机器。配合上道的计量冲填机械，立式包装机常用于包装块状、片状、粒状、梗枝状、粉状以及流体和半流体物料。
目前市场上的立式包装机空机运转基本可达到120bpm(bags/min)，配合上道计量充填机械，速度可达到60-80bpm。

工艺描述：
立式包装机的特点是被包装物料的供料筒设置在制袋器内侧，制袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。立式包装机主要由计量装置、传动系统、横封和纵封装置、成型器、充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组成。
其工作原理为：放在支承装置上的卷筒薄膜，绕经导棍组、张紧装置，由光电检测控制装置对包装材料上商标图案位置进行检测后，通过成型器卷成薄膜圆筒裹包在充填管的表面。先用纵向热封器对卷成圆筒的接口部位薄膜进行纵向热封，得到密封管筒，然后筒状薄膜移动到横向热封器处进行横封，构成包装袋筒。计量装置把计量好的物品，通过上部充填管充填入包装袋内，再由横向热封器热封并在居中切断，形成包装袋单元体，同时形成下一个筒袋的底部封口。

工艺流程图：

工艺结构：

欧姆龙整体解决方案及其优势：

PLC：OMRON多功能一体机CP1H(模拟量型)
优势：

1. 内置USB编程口，并可配置RS232、RS485通信串口，使PLC可同时连接人机界面、温控器或变频器。与OMRON本厂的温控器或变频器通信可使用FB(功能块)功能，省去了繁琐的485通讯程序的编写
2. 内置四路100kHz的高速脉冲输出，控制四路伺服系统，实现拉膜牵引的精确定位与速度控制，当需要扩展伺服功能如横封等，无需另外添加定位模块，为客户节省成本
3. 可利用CP1H强大的中断功能将色标定长的程序写在输入中断程序内，无需受循环扫描时间长短的影响，增加伺服启停的实时性

HMI：OMRON彩色触摸屏NS系列
优势：

1. 具备丰富的画面种类
2. 与欧姆龙控制器之间具有极强的兼容性
3. 丰富的SAP程序库功能，与OMRON本厂的一些器件(如温控器)通信只需从SAP库中
4. 将部件粘贴在画面上即可，不需要制作画面或梯形图
5. 支持41个国家的语言，一个画面最多可显示16国语言
6. 支持多达1000种配方功能

Servo：OMRON Smartstep Z系列伺服
优势：

1. 搭载了更进一步的自动增益调整功能参数设定简单，需要设定的内容和步进马达大致相同，与步进马达相比，具有更高的转矩
2. 全部的调整都是通过伺服驱动器自动完成

温控方案：E5□Z系列温控器+G3NA系列固态继电器(SSR)
优势：

1. E5□Z系列温控器可进行自动调整和自我调整。即使正在执行自我调整时，也可以进行自动调整
2. 与OMRON的PLC或人机界面进行RS485串行通信可直接调用功能块，无需用户自己编程
3. 外部SSR机型可以直接开合较大的容量

Sensor：E3X-DAC光纤传感器
优势：

1. 搭载彩色传感引擎，通过RGB三原色处理工件本身的色彩信息来达到检测工件的目的
2. 增强对抗工件检测现场实物产生抖动等偏差能力，减少由距离变化造成的误动作判定的影响
3. 采用白色LED，应对各种检测工件都无需更换光源，能够更简单、安心、准确地进行检测

OMRON完善的产品体系几乎涵盖了整个立式包装机械上需要的工控产品，且每样产品既具有其自身的独立优势又具有本厂产品之间非常高的兼容性，客户在使用OMRON整套系统解决方案后不仅节省了工作量与开发成本，同时又大大提高了机械的整体性能。