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      臺達機電產(chǎn)品在純凈水包裝機上的應用

      中達電通股份有限公司
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      引言
          純凈水現(xiàn)在逐漸進入了千家萬戶。但傳統(tǒng)的純凈水是瓶裝包裝,為了節(jié)約資源,就像袋裝飲料一樣,未來的純凈水也將采用袋裝。由此,出現(xiàn)了專門用來對純凈水進行袋裝的包裝機。這種包裝機機械簡單,造價低,同時生產(chǎn)效率高,前景相當可觀。


      系統(tǒng)設計

          包裝機執(zhí)行機構采用氣動組件組成光機電氣一體化系統(tǒng),用于實現(xiàn)多規(guī)格袋裝飲料柔性化包裝。對包裝膜的長寬、橫封時間、縱封時間以及橫封加熱時間、縱封加熱時間進行外部人機界面設定。包裝膜送膜通過變頻器驅動異步電機,在送膜輥上加裝200線的計長編碼器。通過編碼器進行定長控制。包裝膜被動放卷,為保證薄膜不會走偏,機械上加裝了糾偏電機。橫封、縱封都使用氣動組件(氣缸)推動相應的機械部件完成動作。加熱通過控制微波加熱器完成。電控系統(tǒng)構成參見圖1。


      1 電控系統(tǒng)構成示意圖

       

      1 方案設計

        本方案中主要包括三個自動化部分。
        (1)自動清洗。自動清洗是對薄膜進行噴淋工藝清洗過程,由生產(chǎn)過程控制。
        (2)自動糾偏。自動糾偏適時調(diào)整薄膜在傳動設備上的左右偏差。考慮到薄膜的透明度選用不同的光電傳感器進行控制。如果薄膜過于透明可在薄膜上加色標(或接近開關)。
        (3)生產(chǎn)過程。生產(chǎn)過程是最主要的工藝過程。

         ·編碼器定長.操作工人在人機上設定袋長.將薄膜放到一個袋子的長度或設備檢測到薄膜上的色標后在執(zhí)行其它動作。
         ·薄膜拆卷后通過設備管子被卷成對等的兩部分(翻領成型)。
         ·垂直封袋,橫封、縱封定時控制;橫封加熱、縱封加熱定時控制。
         ·灌裝定量的水,定時控制。
         ·水平封袋,并切斷。為下一個袋子的底部做好密封。

       

      2 分部設計


        (1)定量給料。采用水泵的定時控制。這里需要水泵的轉速流量進行計算以確保計量的精確性。這種方法的誤差可能比較大。
        (2)定長控制。長度的控制使用編碼器進行回饋控制。編碼器聯(lián)在傳動軸上反饋到可編程控制上。200線編碼器.裝在送膜輥上.送膜輥周長L=Πd,高速計數(shù)到200,即送膜長度為L。
      設定送膜長度為X,則需要高速計數(shù)為:X=200×袋長/L。
        (3)電機傳動。傳動使用變頻器帶變頻電機。變頻器通過R485通信和可編程控制器進行連接。這樣可以在人機界面上設定運行速度。考慮到薄膜放卷部分的控制可能還需要對放卷電機進行控制(放卷部分可以使用磁粉方式加張力控制)。
        (4)封合控制。封合控制在可編程控制器中可完成。
        (5)溫度控制。溫度需要恒溫。可以在可編程控制器中做自動整定就可以完成。也可以使用溫控表單獨控制。

      3 硬件配置設計

        設備選型基于臺達機電自動化技術平臺(表1)。
        表1 硬件配置選型

      序號
       
      名稱
       
      型號
      數(shù)量
      出 品
      1
      PLC
      主機
      DVP10SX00T
        1
      臺達機電
      擴展
      DVP16SP
        1
      2
      溫度控制器
      待定
        1
      臺達機電
      3
      變頻器
      VFD007M43A
        1
      臺達機電
      4
      人機界面
      DOP57GSTD
        1
      臺達機電
      5
      光電開關
      待定
        4
      待定
      6
      旋轉編碼器
      待定
        1
      待定
      7
      8
      低壓電器
      放卷部分(磁粉或變頻張力控制)
      待定
      待定
      待定
      1
      待定
       

       

      程序設計

      1.人機操作畫面設計

       


       2 PLC程序設計

          I/O與變量表設計參見表2。

       
      調(diào)試過程
          系統(tǒng)相對比較簡單,主要難點是定長控制。因為考慮成本問題,選用變頻器+編碼器結構,所以在變頻器停止運行不象伺服系統(tǒng)會瞬間停轉,因此當長度高速計數(shù)到達后,將離合器動作,使得電機雖然一直在運行,而送膜輥會在離合器動作的瞬間停止運轉,這樣在很大程度上減小了誤差,精度能夠滿足客戶的要求。

      結束語
          本項目在電氣方面使用了人機操作界面、PLC、變頻器。臺達機電產(chǎn)品正在以較高的性價比和優(yōu)良的售后服務體系以及值得信賴的技術優(yōu)勢贏得了客戶的青瞇。本項目基于臺達機電自動化平臺以最快的速度將整套系統(tǒng)開發(fā)成功,在包裝行業(yè)里新興的設備中爭得了先機。

       
       
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