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制袋机行业应用方案
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可编程控制器制袋机自动控制系统



使



无锡创正科技有限公司












制袋机控制系统简介及用途

1.简介

  基于可编程控制器(PLC)的制袋机自动控制系统,在工业计算机的控制下,由交流伺服系统实现其同步定长、光电传感器定位、变频器控制主电机及放料电机。具有操作简单、结构紧凑、稳定可靠、保护完善、易于维护、抗干扰能力强等优点。该控制系统速度快、精度高。由于没有凸轮和扇面等机械传动部件,大大简化了机械系统结构,削弱了机械惯性、放料负载变化等因素影响;最为突出的就是伺服系统在同步定长的同时,实现自动放料控制,为该系统真正实现高速度、高精准、高稳定性提供了保证。该系统采用工业级触摸屏进行操作和管理以及显示工作状态等信息,且具有掉色数据保护及通电数据恢复功能、能制作白袋和彩袋;彩袋制作时,光电传感器能适用各种色标。此外,为了调整和维护方便,设置了手动辅助功能:如点动、快速走袋、寻找色标等。

用途

  该控制系统适可用来制作无色标定长的白袋,也可以用来制作带有色标的彩袋,其带有冲孔模式和非冲孔模式的切换功能,因此,此系统适用于多种制袋机型,可高效稳定的制造多种袋型。


优点

  该系统与眼下已有的系统相比较,具有设置参数简单,运算定位精确的优点。在生产作业时,除去一些必要参数外,只需设置制袋长度和制袋速度即可开始作业。

制袋机控制系统的构成及工作原理

系统构成

   该控制系统由触摸屏、可编程控制器(PLC)、变频器、伺服驱动器、以及电机组成,其系统结构图如图2.1所示

   



图2.1、系统构成


工作原理

   该系统主要是通过触摸屏与PLC之间实现人机交互,工人可以通过触摸屏进行参数设置,也可以通过触摸屏实现实时数据监控;系统通过信号采集部分采集到的信号给到PLC,然后PLC进行相关的信号处理,之后PLC将经过处理的信息给到变频器和伺服驱动器,最后变频器和伺服驱动器将要执行的动作信号给到执行元件,并将执行后的信息反馈给PLC,这样就实现了一个控制流程。PLC与变频器之间通过模拟量的输出与反馈,实现精准控制,达到同步效果;PLC与伺服驱动器,通过发射脉冲,实现定长的精准控制,工作原理图如图2.2所示

   

图2.2 工作原理



三、触摸屏说明

运行界面参数

  运行界面如图3.1所示



图3.1 运行界面


参数说明



参数名称
变量地址
含义及作用
长度(毫米)
D316
制袋长度设定值
速度(r/min)
D342
每分钟制袋的个数
实时速度(r/min)
D3
实时制袋速度
计数/个
D804
当前生产个数
整本数
D806
单批个数
批次
D808
一共生产的批次数






按钮功能说明


按钮名称
变量地址
功能及作用
菜单栏
/
打开菜单栏
停止
M1/X3
停止系统
复位
M22
复位所有的辅助继电器状态
点进/点退
M7、X13/M8、X12
按下送料电机前进/后退
寻标
M3
寻找色标,寻到后停止
计数减
M31
按一下,计件数减一


清零


M6
按一下清零计件数,在三秒内连续按下两次,则清零批次数
监控
/
监控运行状态
+/-
M32/M33
按一下,设定速度数据加一/减一
白印/彩印
M200
0:白印;1:彩印
测量
M2
测量两个色标之间的距离


2.常用参数设置界面

常用参数设置界面如图3.2所示

图3.2 生产参数界面


参数说明



参数名称
变量地址
含义及作用


整批停机时间/S


D480
计件数到达设定值时,在批次自启动模式下,停机时间到达时,自动开机
收料夹袋个数
D540
收料夹个几个袋子夹紧一次
收料夹紧时间1、2
D384/D828
设定夹紧时间
色标跟踪补偿/mm
D320
有色标袋时,多送的长度设定
色标跟踪范围/mm
D326
有色标时,色标有有效范围
丢标报警个数
D800
没有追到色标的个数,到达设定值后报警
批次预警个数
D810
提前报警的个数设定值
倒退脉冲数
D566
停机时倒退的脉冲数
穿料速度设定
D452
穿料时后放料电机的速度
点进点退频率
D250
点动运行时,脉冲的发射频率
拉料周期比例
D348
拉料时间所占周期比例
追标频率
D1007
彩印追标时脉冲发射频率



按钮功能说明



按钮名称
变量地址
功能及作用
批次手启动/自启动
M210
批次停机时,启动方式切换
批次脱袋停机/不停机
M203
0单批停机;1单批不停机
启动
M0
按下启动系统
停止
M1
按下停止系统










3.伺服参数界面

伺服参数设置界面如图3.3所示


 图3.3 机械参数界面





参数说明


参数名称
变量地址
含义及作用
伺服电子齿轮比(分子/分母)
D304/D306
伺服启动器的电子齿轮比设定值,两者需保持一致
机械减速比(分子/分母)
D308/D310
伺服电机所在机械的减速比
伺服胶辊直径/mm
D300
拉料胶辊直径
伺服一圈脉冲数
D302
伺服电机转一圈所需脉冲数
吹气时间比例
D448
吹气时间占送料时间的比例
停机延时时间
D386
停机后延时多久抱闸







4.变频器参数设置界面

变频器参数设置界面如图3.4所示


    图3.4 变频器参数设置界面



参数说明


主机额定转速(r/min)
D334
主电机额定转速
控制器模拟量输出最大值
          D336
控制器模拟量输出最大值
模拟量调节系数
          D340
用来调节实时转速与设定转速,使之相匹配
主机减速比(分子/分母)
       D400/D402
主电机外部机械齿轮比
放料电机额定转速(r/min)
          D370
放料电机额定转速
放料减速比(分子/分母)
       D364/D366
放料电机外部机械齿轮比
放料胶辊直径
          D368
放料胶辊直径
调节系数1/调节系数2
      D2000/D2002
用来调节放料电机放料速度
给定时间百分比
D2016
调节时间所占周期时间比例
给定调节范围
D2006
模拟量电压调节范围












四、触摸屏操作说明

在进行生产作业时,首先进行模式选择(白印/彩印;冲孔/不冲孔;脱袋停机/不停机;批次手启动/批次自启动),然后根据相关参数说明进行生产参数设定,如果生产彩印,需要在参数设定后,启动时,先进行寻标,然后才能生产作业。

如果在作业时遇到报警,直接按启动,即可继续作业。若是遇到紧急情况,可按下急停按钮,紧急情况处理完成后,按下启动按钮,即可重新开始作业。












简单问题的处理

问题一、彩印时,不能准确追标

     可以通过调节光电传感器上的旋钮,提高光电传感器的灵敏度,若还是不能改善问题,可以考虑更换光电传感器。

问题二、白印时,当制袋速度从高速往低速下调时,出现超速报警

     当制袋速度从高降低时,由于惯性,会出现超速报警,此时只需点击停止,然后重新启动即可,在调速过程中,速度可以从低速往高速调,此时一般不会出现超速报警,从高速向低速调速时,不宜大幅度降速,应该小幅度调速,否则会出现此类报警。

问题三、彩印时,在低速时都会出现追标失败的丢标报警

     出现这类报警时,可以通过增大彩印余量的值来改善

问题四、 点进/点退按钮没有作用

     此时只需在“点进点退频率”的输入框内输入参数,然后再按点进点退按钮,即可使得电机正反转

问题五、 停止、复位的区别

      停止按钮被按下时,机器当前动作执行完后停止,不进行下一个动作;

     复位按钮被按下时,程序中用到的继电器、辅助线圈等恢复到初始状态。

问题 若出现实时速度与设定速度差距较大

       出现此类问题,可通过调整主机“模拟量调节系数”的数值来匹配这两个值,如果实时速度大于设定值,将此参数调小即可;如果实时速度小于设定值,将此参数调大即可。






















附件一、系统接线图





附件二、配套伺服驱动线针脚图



附件三、PLC I/O分配表


端口序号
分配功能
X0
后放料光电信号
X1
GK1拉料信号
X2
超速信号
X3
启动按钮(常开)
X4
色标信号
X5
断料报警信号
X6
停止按钮
X7
温度异常报警信号
X10
计数清零按钮(常开)
X11
主机点动按钮(常开)
X12
点退按钮(常开)
X13
点进按钮(常开)
Y0
脉冲-(15引脚)
Y1
吹气信号输出
Y2
夹紧信号二输出
Y3
夹紧信号一输出
Y4
方向-(21引脚)
Y5
伺服清零信号输出
Y6
报警信号输出
Y7
脱袋信号输出
Y10
主机切刀信号
Y11
后放料电机开关信号
Y12
/
Y13
冲孔信号输出
VO0
主机模拟量输出
GND、COM0\COM1\COM2\COM3
0V公共端
VO1
放料电机模拟量输出




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