台达机电产品在铝塑泡罩包装机的整合应用
个光电传感器作为检测，各部件的有机组合，使控制精度及工作效率大大提高。用触摸屏作为人机对话的窗口，可以方便地对设备参数进行设置，能显示系统的相关运行参数值及检测状态，可对异常警报进行判断处理，方便管理，由PLC系统控制整个设备的协调高速运行。 实际电气控制系统如图5所示。 3 电气控制系统 3．1 系统配置及说明 高速泡罩包装机采用的电气配置：DOP-A57CSTD，5.7” 触摸屏，256色，分辨率为320×240；DVP-12SA00R，8入/4出PLC主机；DVP-08SN，8点输出扩展；VFD015M43A，变频器；DTC1000，模块化温控器。系统结构及原理图如图6所示。变频器、模块化温控器与PLC通过RS485串行网络连接到系统，PLC与触摸屏通过RS232交换数据。  3．2 触摸屏设计 采用台达彩色5.7寸触摸屏，具有色彩丰富，分辨率高，高速CPU可使页面切换更流畅，通讯速度更快，能够很好地满足现场使用。在程序中设置了工作画面、设备调试、系统参数设定、故障诊断等画面，使整个设备操作简单易懂，操作方便，工作画面如图7所示。  图8为为系统主画面，在主画面上可完成3组温度控制的显示与调整，以及主电机、吸尘器、热封、上料等各部分的操作。  系统参数设定画面如图9所示。在该画面中可以设置与系统运行相关的各种参数，包括上加热板温度、下加热板温度、热封温度，以及对计数系数、夹持时间、是否上料等的设定。  设备调试画面如图10所示。该画面可以作为设备调试过程中控制各设备运转画面，也可作为设备调试完毕后的手动操作画面。  3．3 PLC控制系统 可编程控制器选用台达产品DVP12SA00R+DVP08SN，该机种为台达SLIM型主机，具有体积小巧，安装快捷方便，特别适合对安装空间有一定要求的环境，有以下特点：2个标准通讯口（RS232和RS485，符合MODBUS协议），内建高速输入/输出，30KHz高速计数器、20KHz脉波输出，可以检测外部高速信号（上料检测、准停检测、PVC检测），指令丰富可满足复杂编程的要求，功能强大，电气特性稳定，可实现最佳性价比。因为台达所有产品都符合MODBUS协议，并可方便组成通讯网络，通过MODBUS使PLC能与变频器、温控器互连互通，根据检测到的设备状态和运算结果对其进行实时控制。 1）变频器控制 变频器的启动、停止以及运行频率均由PLC通过通讯方式给定，在画面中可通过启动、停止、升速、降速等按钮对变频器操作，其中主要是控制主电机停止时的准停功能，也就是说电机停止并不是在任意位置都可以，如果那样那么重新开机时包装位置将不准确，PVC板块会有停机痕迹，因此需要根据准停检测位置计算出准确的停止位置，保持下次重新启动时能够进行正常包装。在程序中当接收到停止信号后，PLC即时检测是否到达准停位置，再与准停值比较，如已到达准停位置，变频器给定频率开始做匀速递减，让主电机速度下降，减小惯性停车，从而实现在准确位置停车，保证PVC板块无停机痕迹。 2）模块式温控器的控制 由3个模块式温控器组成设备温控系统，包括上加热板、下加热板和热封，该设备中温度控制的精度也直接影响包装效果，PVC的成型与温度直接关系，按泡罩成型工艺要求不容许偏离容许温度偏差。因此在控制系统中选择了台达产品中的DTC1000温控器，该产品有独立的温度控制功能，并具有RS485接口，可以直接连入PLC主机的RS485网络中，可以根据变化随时调整温度。系统实际运行表明，设定温度与实际温度误差在±1度以内，PVC加热器和热压辊加热器温度场均匀、准确，不会对包装材料和药品造成损伤，特别适应于对热塑温度范围较窄的包装材料的应用。 4 结束语 铝塑泡罩包装机控制系统改造前使用继电器线路控制，手动有级调速，控制精度低，包装效率低，电路稳定差，故障率高。经技术改造后的控制系统，采用台达告诉的人机界面、SA系列可编程控制器、变频器和温控器，经过整合后，整机性能得到极大的提高。这说明在工业设备控制系统中，单一产品的运用有时不一定能满足生产设备各方面的性能要求，而经过多产品的整合应用，给客户以最佳的解决方案才是提高设备性能的最终途径。目前，前期的5套设备已顺利调试完毕，各项功能指标均符合要求，中达公司提供的这套整体解决方案是受到客户肯定和好评的。 参考文献[略] 作者简介 赵越锦（1975-），男，自动化设备工程师，主要从事自动化系统工程方面的设计、开发与产品的技术支持工作。 |
