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英威腾系统解决方案在高速制袋机系统上的应用
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一、项目背景

高速连卷制袋机适用于生产制造各类大小厚薄规格不一的塑料薄膜保鲜袋,该制袋机集机、电、光、气为一体,高度机械化、自动化的设备。随着包装行业的高速发展,越来越多的生产商希望通过提高制袋机生产效率来提升产品竞争力。

二、客户需求

当前保鲜袋需求量使用量巨大,相应对制袋机设备提出的要求也是高效率、高精度这个方向,如在伺服在走定长时,位置要求精准且响应要快,才能提高效率且切膜质量好。为了提高生产效率,推开国外市场,现在基本要求速度达到200以上才具备竞争力。这对伺服电机的启动要求相当高,控制精度要求也非常高。对于运动控制高速的响应,伺服驱动器配带Ethercat工业以太网总线。

三、 英威腾系统解决方案

针对制袋机原有的控制系统无法达到新工艺高效率的要求,英威腾推出高速连卷制袋机控制系统。该系统采用英威腾中型PLC系统集成类产品,通过系统整体打包方式集成应用开发,该设备正常工作效率250个/min,最快高达280个/min

3.1 系统拓扑图


3.2 系统方案配置

产品类别

产品系列

用量

品牌

备注1(工艺段及说明)

HMI

VS070

1

INVT

触摸屏,7

PLC

AX71

1

INVT

可扩展电源、DID0及物联网模块

变频器

GD350

3

INVT

前牵引、后牵引、切刀各一台

伺服系统

DA200

6

INVT

放卷、送料、工位翻转各一台,
三工位收卷每个工位一台

3.3 方案优势

* 优异的控制方式:市面上常用制袋机均采用PLC发脉冲进行位置定位的功能,接线比较繁琐,稳定性低。采用英威腾AX系列中型PLC与伺服通过EtherCAT总线控制,省去了电气柜较多的接线,将高速总线与运动控制算法结合,确保了运算的实时性、高响应性及稳定性。

* 友好的人机交互:VS系列HMI是一款显示丰富、内存庞大、组态功能强大、使用简单的人机界面。可轻松实现工业自动化各领域的人机交互功能。

* 优化了放料工序的效果:放卷侧由于卷径及惯量变化大,高速启停伺服易报过载故障,该套系统对收放卷启停进行斜坡处理,英威腾系统250个/分直接启停平稳且不会因为瞬间启停过载。

* 优化了牵引辊侧摆杆的处理方式:传统设备摆杆效果存在抖动现象,采用线速度同步算法,进行实时补偿,摆杆抖动小,制袋精度高。

* 优化了送料伺服的效果:高速制袋机对送料伺服要求高,因为需要该伺服快准稳完成送料任务,速度快容易拉变形膜,速度慢达不到切割长度,此系统经过特性的曲线规划以及伺服参数的性能优化,能够很好实现送料任务。

* 提升了设备整机的生产效率:采用AX运动控制器以及EtherCAT总线及程序系统化编程处理,最高速度可达280个/分,大大提高了生产效率。

* 售后维护:接线少,故障易排查。程序结构简洁,运动控制功能块省略了小型编程PLC的大量计算工作,方便客户的更改及维护。

* 维护与升级(后续新增功能):通过物联网模块可以有效方便地实现PLC应用程序的远程升级与维护,后台服务器及手机终端可以方便地查看设备的关键信息。

* 后续开发:从机械设计及工艺环节参与到新机型的开发,为客户后续开发新机型提出了改进及优化建议,如后期双通道连卷制袋机的开发应用。

四、现场应用视频

五、客户价值

英威腾高速连卷制袋机控制系统方案完全满足了客户需求,通过总线控制,客户无需接线,参数修改也较少,在以后客户自己调试修改的时候也比较方便,并且完全达到了进口产品的性能要求,客户对于调试效果无论效率还是精度都非常满意,并验收发往海外终端客户现场。

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