高速卧式包装机控制系统解决方案

项目概况

1、待制造的高速客户卧式自动包装机伺服控制系统基本要求：

1) 采用4轴伺服及PLC与彩色人机介面控告系统分别驱动包装同步输送带、供膜系统、中封轮传动系统、端封传动系统;中封轮温控系统、端封温控系统;

2) 采用运动控制器及多虚轴同步驱动控制原理，采用总线结构，应确保整个驱动及温控系统稳定可靠，且须确保运行速度高;

3) I/O点应保留一定余量，可扩展性好;

4) 人机界面：10.4英寸，彩屏;

5) 伺服马达功系：同步输送带0.75KW-1.0KW、供膜系统0.4-0.75KW、中封轮传动系统0.4KW、端封传动系统1.0-1.5KW;

6) 温控模块采用优质温控模块;

7) 供货周期短;硬件体积小，安装维修方便;

8) 负责整个系统的技术开发，并提供完整的技术资料、良好的技术支持和售后服务。

2、负责开发的系统应能使我们的高速卧式自动包装机达到以下要求：

1) 包装速度：空机运行速度最大300包/分，包装时实际稳定运行速度达到230包/分以上。

2) 实际包装袋长控制精度：±0.5毫米(切断长度，跟踪印刷标记)。

3) 可预存10个以上产品配方参数。

4) 包膜采用自动接膜控制。

5) 实现包装不良品自动排出(起动排出，自动接膜排出(两卷膜接头排出)，拼合排出(同卷膜接头排出)，空袋排出，错位排出等)。

6) 包装物(方便面，内含3到4个料包)尺寸：长：150mm 宽：100mm 厚：30mm。

7) 包装物重量：100-150克。

8) 包装袋长：165-210mm。

9) 温控方式：在人机界面中显示、调整中封加热器及端封加热器的温度，具有随包装机速度变化温度自动适应性变化的功能。

10) 空袋防止功能(当无包装物时，送膜和端封停止，传送带不停，来料后，自动起动)。

11) 防端封刀误切功能。检测到待包装物错位，端封不切，让出一个连包。

12) 端封刀误切压包时，端封刀座应立即返回误切压位置，经人工清理刀座确认正常后开启自动校正端封及多轴原点，确保包装机可立即进入正常同步包装运行状态。

3.客户现有设备上存在的问题(安川控制系统)

1) 色标检测不稳定，试机运行，色标会有0-5mm的无规律的往复移位，同时，在起动时，人机界面偶尔会弹出“标记严重错误”的报警停机现象。

2) 试机在180袋子/分以上时，端封脉冲必须设置在3000以下才能运行，如果端封脉冲设置在3000以上，运行10秒-60秒时，会发生“端封过载、伺服系统、端封轴”三项同时报警停机的现象。

3) 试机过程，纵封夹送轮、拉膜轮、端封封口这三项的线速度实际有差异，且有少量变化，导致纵封封口起皱而无法调整过来。

4) 端封的4个封口器只设计2个热电偶及2个温控器测控温，端封温控器不能真实反映端封温度的实际变化，容易产生滞后测控温的现象，影响包装效果，欠合理;建议增加2个热电偶及2个温控器来测控温，分别对4个封口器加热进行独立的测控温。

工艺过程及解决方法

1)，采用施耐德的的LMC058的运动控制系和LXM32A的伺服，欧洲标准;LMC058最多可通过CANMOTION总线，最多带8轴伺服。

2)，LMC058上自带有42点的I/O(其中输入26入/16出)，而且在I/O不够用时可以很自由地扩展到几百个点。

3)，色标方式控制可通过距离方式设定，不能通过示教方式;停车方式只能保证停在不是切刀的位置。

4)，温度控制可以采用温控表或专门的温控温块来处理(如：OMRON的温控表或AUTONICS的TM4系列温控模块)，只要它们带有MODBUS_RTU的接口，就可以和我们的PLC或上位机进行联机，屏上就可以显示或设定温度。

5)，HMI采用HMIGXO5502，因为参数较多，所要最好用这个10.2的大屏，这款屏性价比高，可在屏上做出订单，报警等各种功能。

6)，客户要求“实际包装袋长控制精度：±0.5毫米(切断长度，跟踪印刷标记)”，这个精度和机械制造及装配有关，所以不能保证;但电气控制部分，可以保证在±1毫米。

7)，温度控制的精度不在本系统的控制范围，可以实现自动接膜及不良品排出功能。

8)，客户要求：“端封刀误切压包时，端封刀座应立即返回误切压位置，经人工清理刀座确认正常后开启自动校正端封及多轴原点，确保包装机可立即进入正常同步包装运行状态”这点在现在无法实现，机器开机速度快而且误压包怎么检测，什么时候信号给运动控制器有很大问题。

控制系统

在这个系统中，按客户要求再结合运动控制器LMC058，LXM32A和HMI来进行系统的控制。

如下图