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PLC在塑料封切机上成功的系统集成案例

　　整个控制系统是以plc的输入输出实现逻辑控制，通过通讯来实现对伺服的控制、人机命令的执行及状态的显示。plc系统架构图如图3所示，i/o点规划见附表。

　　（2） 监控系统—人机界面

　　台达人机界面采用先进bbbbbbs

　　rtos的技术，系统具备多任务及实时性的功能，所以比传统单工系统人机界面具有速度快、响应快及稳定性高等优势。

　　本系统使用台达dop-a系列5.7”单色人机界面，对系统进行操作、监控制和参数的设置，主要的工作包括;

　　·运行模式选择（手动、自动）;

　　·控制功能（运行、停止、寸动前进、寸动后退、清零、追色、补码、回切功能选择）;

　　·参数的设置（封切速度、批量、停机时间、总数、切带长度、封切速度、误差次数）;

　　·监控及报警讯息。

　　人机界面操作方便，故障、报警信息简要明朗，通过人机界面可以大大方便操作员对塑料封切机的控制，提高生产效率。人机主要画面如图4所示，

　　图4（a）为正常运行显示界面，图4（b）为参数设置界面，图4（c）为功能选择界面。

　　（3） 伺服驱动系统

　　台达asda系列伺服由低惯量100w到中惯量3kw产品齐全，其功能除了传统伺服驱动位置控制、速度控制及扭力控制外，更开发了伺服驱动的新技术—强健性控制;所以asda系列伺服具有响应速度快、低转速具有高刚性而且非常稳定运转等优异的特性。

　　伺服系统是封切机的执行机构，它的好坏直接影响到切袋的精度和系统的稳定性。本系统充分展现了台达伺服系统的优势—通讯能力及内含nc控制器的功能，plc通过通讯的方式与asda伺服进行控制，达到高精度、高速度的要求。

　　（4） 变频器调速系统

　　变频器调速系统主要是对系统的送料速度、封切速度、出料速度进行调节控制，使送料、封切、出料达到很好的协调工作。本系统由成本和操作人员的习惯考量，仍采用了旋钮式的变频器调速装置，此方案具有方便、直观的特点。

　　（5） 其它辅助系统

　　系统其它辅助系统还包括温度控制系统和气动打孔装置。温度控制系统采用了简易温度控制调节系统，通过调节温度盘的旋钮，可以调节到用户需要的恒定温度，该系统具有方便调节、价格低廉、恒温性好等特点。气动打孔装置主要是对塑料包装袋（有的食品包装袋需要打孔）进行打孔，通过安装在轮轴上的位置传感器，当轮轴转到设定的位置后，信号会触发气阀打开，完成打孔的动作。

4操作与调试

　　（1） 机械设计时，需要满足：

　　·（主）变频器频率工作在60hz时，切刀与封刀来回往复运动达140次/分钟;

　　·在满足伺服电机的实际连续运行转速要小于或等于其额定转速及其它特性的要求下，伺服机构的传动比及出料辊的外径的合理设计是满足工艺要求的关键。

　　（2）伺服传动机构采用同步带传动，伺服编码器脉冲数为2500p/r，故其本身误差远远小于0.5mm，引起定位误差较大的真正原因是由于伺服电机起停不够平滑，或者由于送料端的送料速度小于出料辊的出料速度，造成出料辊与塑料薄膜之间的相对滑动;故需要根据伺服电机的起停速度调整合适的加减速时间，调整送料变频器频率使其送料速度要大于出料辊的出料速度，调整结果要以出料辊与塑料薄膜之间不发生相对滑动为准。

PLC在塑料封切机上成功的系统集成案例

　　2.2 色标封切

　　色标封切的加工过程如图2所示。加工过程特点述说如下：

　　·色标封切的工作原理与白袋运行原理相似，也是封切刀在低位时伺服电机驱动出料辊夹着塑料薄膜带以系统设定的塑料袋长度转动一次;

　　·色标封切与白袋运行的差异在于色标封切时，会产生累积误差，累积误差过大时会影响塑料袋封切的品质，所以色标封切到达一定的累积误差后，就要进行停机及误差补正;

　　·色标封切—封切刀到达低位点时，系统会自动对批量计数一次，同时每追到一次色标信号时计数一次（当没追到色标信号时，追色不计数）批量的计数次数与色标的计数次数的差值等于设定的追色误差次数时，系统停机且报警;

　　·追色Zui理想的情况是使用色标信号来控制封切及停机，这样可以做到封切没有累计误差，由于封切机对精度要求0.5mm，一方面强调速度，故可以根据客户需求自行选择。

　　2.3 回切功能

　　·系统回切功能的目的是为了防止“在封切时由于温度太高导致塑料袋溶化与辊轮相粘，造成下次送料在切刀处堆积”的缺失;

　　·当系统设定为回切功能开始送料时，伺服先会反转回切设定的长度距离后停止，然后再正转“回切长度和设定袋长距离之和”后停止;

　　·回切运行时，需在人机上设定的口袋长度，采用回切会降低系统精度，所以使用过程中将回切速度开放给客户，以利客户调整速度改善精度。

3系统简介

　　根据封切机系统的特点和功能要求，将整个系统主要分为控制系统、伺服驱动系统、监控系统、变频器调速系统四大部分。

　　（1） plc控制系统

　　控制系统采用台达dvp es系列的plc作为主控核心，台达dvp-14esplc

　　具有8个输入点及6个输出点，该plc主机自带两个串行通讯口，一个为rs485通讯口另一个为rs232通讯口。

　　选用es plc的原因;

　　·在原有的成本基础上，提供高厂商产品的附加价值;

　　·es plc 具有的双通讯口，可以运用通讯的方式，简化系统程序以及配线，完成系统整合与控制;

　　·plc对伺服的控制是以通讯的方式完成，而不是由传统的plc发送脉冲的形式来控制伺服，以通讯的方式对伺服位置、转速等参数进行设定与控制，具有度高、成本低的特点;

　　·与台达伺服、人机界面等产品，可透过通讯及内部协议，更强化了工作效率;

　　·台达伺服特有的定位功能，是实现封切机单轴控制的关键，台达伺服编码器10，000线以及伺服内部自带定位模块的功能，使在同等精度的情况下，plc的运行速度能远远高于其它品牌plc;同时因为伺服具有输入\输出的灵活定义性能，省去了plc对的定位需求，也使开发过程变得简单、容易。