東元變頻器E310在雙變頻立式包裝機(jī)上的應(yīng)用

圖1 立式包裝機(jī)外觀圖

   立式包裝機(jī)適合于各類膨化、糖果、花生、瓜子、種子、爆米花等顆粒狀、條狀、片狀物體和奶粉、洗衣粉、淀粉、食鹽等粉狀物體以及醬包等液體的自動化包裝。包裝袋長一般為80~300mm，包裝速度為5~100包/分。

二．控制系統(tǒng)組成

    雙變頻立式包裝機(jī)由PLC+觸摸屏+2臺E310變頻器+編碼器+色標(biāo)傳感器及繼電器組成電控系統(tǒng)；溫控電路由智能型溫控表、固態(tài)繼電器、熱電偶元件等組成，控溫精確，顯示直觀，設(shè)定方便；機(jī)械部分包括包裝薄膜、初級導(dǎo)向輥筒、橡膠輥筒、導(dǎo)向輥筒、薄膜導(dǎo)向器、灌裝填充物、縱向熱封口輥筒、橫向熱封口輥筒、橫向冷卻封口輥筒、切口裝置、分袋切割裝置、成品輸出裝置等。

                      圖2 雙變頻立式包裝機(jī)工控系統(tǒng)

三．工作原理及流程

立式包裝機(jī)在包裝過程中通過材料拉伸進(jìn)給裝置進(jìn)行進(jìn)給，塑料薄膜經(jīng)過薄膜圓筒形成筒狀，經(jīng)過熱縱封裝置封住側(cè)面，同時包裝物注入到袋中，橫封機(jī)構(gòu)根據(jù)色標(biāo)光電檢測裝置剪切包裝長度和位置.再經(jīng)過冷封、切口、分袋切割制成成品。追蹤系統(tǒng)是包裝機(jī)的控制核心，由程序控制，該系統(tǒng)可根據(jù)被包裝物品的形狀和大小精確定位，采用正反向雙向追蹤，進(jìn)一步提高了追蹤精度。對包裝材料在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的誤差及時發(fā)現(xiàn)，同時準(zhǔn)確的給予補(bǔ)償和糾正，避免了包裝材料的浪費(fèi)。

兩臺E310變頻器由一臺PLC通訊控制，縱封由一臺異步電機(jī)單獨(dú)拖動，橫封和切刀由另一臺異步電機(jī)拖動。正常運(yùn)行時要求兩臺電機(jī)保持同步，主運(yùn)行頻率由PLC給定，以保證袋長的精度。同時，薄膜標(biāo)記傳感器不斷的在檢測薄膜標(biāo)記（色標(biāo)），機(jī)械部分的編碼器檢測主軸機(jī)械位置，上述兩種信號送PLC，經(jīng)程序運(yùn)算后，如果偏差超過允許值，則由PLC輸出段速信號給控制橫封和切刀的變頻器，段速的切換由接近開關(guān)控制，主軸每轉(zhuǎn)動一圈接近開關(guān)導(dǎo)通一次，導(dǎo)通時間占1/3，以時時調(diào)整橫封和切刀速度，補(bǔ)償偏差，從而把包裝袋長精確控制在一定范圍內(nèi)。檢測若在追蹤預(yù)定次數(shù)后仍不能達(dá)到技術(shù)要求，可自動停機(jī)待檢，避免廢品的產(chǎn)生。

四．變頻器性能要求及選型

    要求變頻器具有RS485通訊功能，可快速響應(yīng)，外部端子控制啟停、點(diǎn)動，有段速功能，通訊控制主頻率和段速頻率，AC 380V輸入。

    選擇E310-401控制縱封電機(jī)，E310-402控制橫封、切刀電機(jī)。

使用雙變頻控制的優(yōu)勢：

1）相對于使用伺服或步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行偏差補(bǔ)償控制的機(jī)器，使用變頻器進(jìn)行偏差補(bǔ)償控制具有明顯的成本優(yōu)勢。

2）具有較高的穩(wěn)速精度和快速動態(tài)響應(yīng)，簡化傳動系統(tǒng)，提高了機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和可靠性，延長了使用壽命，減小企業(yè)維修費(fèi)用。

3)實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)、低損耗、自動檢測等多功能。