枕式包裝機(jī)整體解決方案
一、項(xiàng)目介紹
1、項(xiàng)目工藝介紹
枕式包裝機(jī)是目前國(guó)內(nèi)主流的自動(dòng)連續(xù)收縮包裝設(shè)備，配合前道理料工序，適合于包裝各類(lèi)固態(tài)有規(guī)則的物體，如食品類(lèi)的餅干、面包、月餅、糖果等，以及日用品、工業(yè)零件等。包裝機(jī)的使用大大降低了包裝環(huán)節(jié)的人力物力，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥等行業(yè)，尤其在食品加工生產(chǎn)線(xiàn)中，是必不可少的設(shè)備。
現(xiàn)階段中國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)水平還不夠高。特別是市場(chǎng)上需求量大的一些成套包裝生產(chǎn)線(xiàn)，如食品飲料包裝容器成套設(shè)備、無(wú)菌包裝生產(chǎn)線(xiàn)等，在世界包裝機(jī)械市場(chǎng)中均被幾家大包裝機(jī)械企業(yè)集團(tuán)所壟斷，面對(duì)國(guó)外品牌強(qiáng)勁沖擊國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)該采取積極對(duì)策。目前國(guó)內(nèi)包裝機(jī)前道送料大多還都是采取人工放料，人工放料速度慢，跟不上快速的包裝速度，容易漏包，包裝效率低。東部沿海城市面臨人工荒，很難招到人工。當(dāng)前只有高速的、低成本的、自動(dòng)化程度高的設(shè)備才能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。
2、項(xiàng)目應(yīng)用的產(chǎn)品
產(chǎn)品名稱(chēng) 型號(hào) 數(shù)量
PLC XCC-32T-E 1
PLC XC3-24RT-E 1
伺服 DS2-20P7 5
變頻器 VB5-20P7 3
觸摸屏 TH765-MT 1
二、控制系統(tǒng)的構(gòu)成
1、系統(tǒng)硬件的構(gòu)成
經(jīng)過(guò)實(shí)踐，以XCC系列PLC為核心的系統(tǒng)配置，可以幫助客戶(hù)穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)500包/分的包裝速度，300包/分的理料速度。
理料包裝機(jī)的工藝流程如下圖所示：
注：輸送帶1號(hào)-4號(hào)分別由伺服控制、輸送帶5號(hào)是包裝機(jī)速度一致，和切刀同步。
2、工藝難點(diǎn)
理料包裝機(jī)的工藝難點(diǎn)主要有：
1、理料控制，四條輸送帶分段控制物料，使物料連續(xù)、高速輸送到包裝機(jī)。伺服是連續(xù)運(yùn)行的，不可以連續(xù)的啟停控制，物料容易打滑損壞現(xiàn)象。使包裝機(jī)每一個(gè)撥齒都要一個(gè)物料，不能漏或多余。
2、定標(biāo)包裝，如果因?yàn)闄C(jī)器滑差包裝膜錯(cuò)位，從而導(dǎo)致在端封軸沒(méi)有在色標(biāo)處端封，必須能夠有自檢能力進(jìn)行色標(biāo)追蹤。速度要快不能有多余的費(fèi)包，避免切壞更多的物料或者卡刀現(xiàn)象。
3、包裝機(jī)再啟動(dòng)、停止、調(diào)速時(shí)定標(biāo)無(wú)誤差，切刀電機(jī)在啟動(dòng)停止時(shí)速度難免有誤差，會(huì)出現(xiàn)端封不準(zhǔn)的現(xiàn)象，要求送膜要嚴(yán)格跟隨主軸運(yùn)行。
3、控制方案
對(duì)以上工藝難點(diǎn)進(jìn)行分析后，最終使用兩部分完成整套工作：
一、理料部分：控制器采用信捷XCC PLC+觸摸屏，4臺(tái)伺服系統(tǒng)控制理料，分別驅(qū)動(dòng)四條輸送帶，系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示：
二、包裝部分：控制器采用信捷XC3 PLC加觸摸屏，1臺(tái)變頻器控制切刀，1臺(tái)伺服或步進(jìn)控制送膜電機(jī)，系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示：
在本方案中，理料控制器采用了的小型PLC XCC，它有著高速的指令運(yùn)算、內(nèi)置了5路200kHZ的高速脈沖輸出、5路高速脈沖輸入、本體支持運(yùn)動(dòng)控制指令，無(wú)需另加任何模塊、RS232、485兩種串口，方便各種上位機(jī)監(jiān)控、強(qiáng)大的外部中斷功能為客戶(hù)大大節(jié)省了電氣成本。
包裝機(jī)控制器采用了信捷XC3 PLC加觸摸屏組合，高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性，取代雙伺服型；功能齊全，功能及外形可根據(jù)用戶(hù)要求定制，個(gè)性化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同的廠(chǎng)家顯示相應(yīng)的公司名稱(chēng)、電話(huà)號(hào)碼等信息；高靈敏度的輕觸鍵寬大的液晶屏，方便快捷，操作指
示一目了然(如：包裝袋長(zhǎng)度、生產(chǎn)數(shù)量等)；多種輔助功能，可設(shè)置密碼，保障生產(chǎn)者利益；支持中英文語(yǔ)言和文字
選用信捷DS2系列伺服，可以通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)與信捷的伺服監(jiān)控軟件相連，可實(shí)現(xiàn)參數(shù)的快速設(shè)置以及伺服運(yùn)行時(shí)性能的實(shí)時(shí)監(jiān)控，幫助客戶(hù)在故障產(chǎn)生時(shí)快速準(zhǔn)確地找到問(wèn)題所在。
信捷TH系列觸摸屏使用在包裝機(jī)上，雙口獨(dú)立通信，簡(jiǎn)易化的連接和畫(huà)面制作，大幅度節(jié)約了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間。
完善的產(chǎn)品體系幾乎涵蓋了整個(gè)包裝機(jī)械上需要的工控產(chǎn)品，且每樣產(chǎn)品既具有其自身的獨(dú)立優(yōu)勢(shì)，又具有本廠(chǎng)產(chǎn)品之間高度的兼容性。客戶(hù)采用整套系統(tǒng)解決方案后，包裝機(jī)每分鐘可達(dá)到500bpm的速度并能穩(wěn)定運(yùn)行。這不僅節(jié)省了工作量與開(kāi)發(fā)成本，又同時(shí)大大提高了機(jī)械的整體性能。
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