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UniMAT+PLC在包装机上的应用

发布时间:2020-08-24 10:24:33 |来源:网络转载

1前言
包装机的种类繁多,分类方法很多。按不同的种类可分为多种,按机械种类分为:液体包装机、粉剂包装机、颗粒包装机、贴体包装机、酱类包装机、电子组合秤包装机、枕式包装机;按包装作用分,有内包装、外包包装机;按包装行业分,有食品、日用化工、纺织品等包装机;按包装工位分,有单工位、多工位包装机;按自动化程度分,有半自动、全自动包装机等。
本文详细介绍的两款包装机采用UniMATPLC的升级情况。

2升级前后对比
2.1布局整洁美观程度

包装机改造前设备布局图


图1改造前设备布局

包装机改造后设备布局图

图2改造后设备布局
可以看出:改造前明显布局杂乱,占地面积大,设备维护难度大;改造后布局美观整洁,易于维护。
2.2功能拓展的便利性
改造前:采用微型的包装专用控制器,程序固化,如果要实现功能的改变,就必须对控制器底层非常熟悉,这对于一般的电气工程师是有难度的。
改造后:采用可编程控制器,功能拓展非常方便,工程师可以在几个小时内编制并调通新的功能。
2.3换线生产的便利性

包装机换线生产对比图

图3换线生产的对比
改造前:如果需要改变包装规格,操作工人需要去更换减速机、齿轮、连杆等机械设备。
改造后:如果需要改变包装规格,只需要需要在HMI输入更换后的参数即可。甚至可以做到一键切换,明显提升了工作效率。

3系统配置
微颗粒包装机配置(如表1所示)

微颗粒包装机装置表

该机型属小点数颗粒包装机,用亿维自动化124XP晶体管CPU非常适合此机型。12DI/8DO,4AI/2AO的配置AI可以用于温度控制,2路高速脉冲用于控制给膜长度。点表规划如表2所示:

小点数颗粒包装机规划表

小点数颗粒包装机规划表

小点数颗粒包装机规划表

三维膜包装机配置(如表3所示)

三维膜包装机装置表

该机型点数较多。亿维自动化同样有点数多的200系列PLC匹配。点表配置如表4所示。

三维包装机点表配置表

4系统概述及要求
包装机的流程:给料控制、推耙控制、送膜控制、切刀控制、封边控制、折角、整形。
对控制系统的要求:要求HMI中设置手动与自动切换功能、热电偶控温功能、伺服的控制膜长功能、计数功能等。下膜方式又分定长与跟标模式。
工艺结构图如图4所示。

包装机工艺结构图

图4工艺结构图
部分控制程序如图5所示。
手动模式主要做设备开机前检修用,操作人用手动可先测试达到需要的包装效果。在自动运行模式下,颗粒包装机的大致流程如图6所示。

颗粒包装机流程图

否则这个包装速度也是不能达到的,需要在HMI上面做限制。
三维膜包装机设备工作流程大致为:
从输送带过来的带包装设备,触发到微动开关,此时会给带动的推耙的伺服一个控制信号。推耙将物料推送至过桥板,此时下膜伺服电机已经在上一个循环时,下了一张设置长度的膜,物料通过膜后控制器给出切刀信号,将膜切断。同时凸轮带动的大边封机械机构将大边封住,物料继续往下推,此时物料的推送是靠推耙的下一个循环推出的物料来带动整个物料线的移动。大边封好的物料会经过折角器,通过折角机械设备后,设备在到达左右侧封区以及上下整形区。出来的产品就是我们平常包装好的设备了。
下膜伺服电机会根据客户的包装需求设置为“定长模式”和“色标模式”,定长模式即按照指定的长度和速度下膜,此种应用一般在三维透明膜包装上。色标模式通常用在其上有色标的包装膜上,客户需要设置指定正负偏差,或者为0直接停在色标上。此机型采用亿维自动化的UN226PLC升级后,对色标模式的定位误差也达到了客户的要求。膜的控制要求除了控制长度外,控制器还设有易拉线口,用切换开关设置易拉线口的投用。此外我们还充分考虑了客户产品的安全因素:拉线口与下膜的互锁、切刀与下膜的互锁、折角器与边封的机械互锁等,这些都是普通的微控制器所做不到的。

三维膜包装机设备控制流程图

图6控制流程图
颗粒型的包装机控制难点在于:由于不是连续给膜,设备的包装速度指标受到从拉膜到下次拉膜信号发出这个周期的时间影响。特别是对于封膜时,由于膜种类不同,加热延时封膜的时间也会不同。所以需要控制好给料速度与整个包装过程周期的匹配性。

5结语

色标模式的界面及控制程序图

图7色标模式的界面及控制程序

给定的时间去下指定长度的下膜量,即指定的速度去下膜。这个下膜速度不能超过步进或者伺服的规定速度,同时,下发的包装速度的也不能过大。
设间隔的给料时间为T给料,则:T给料≥T包装下膜+T包装封膜延时

通过两次包装机的升级改造,验证了UniMATPLC:UN124XP和UN226在设备上的实用性和亿维自动化在包装行业给予客户的比较便捷的一整套自动化解决方案和服务。本次改造获得了客户的好评,使他们的产品生产更加灵活,操作更加简单有效。

 

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