基于V80系列PLC的制袋封切机控制系统

　　1 引言

　　项目原型基于小型制袋封切机开发外销出口型新机。原制袋宽度为600-1000mm。由于该机型送料胶辊惯量较小，送料电机采用130步进电机经过减速可实现传动，使用单片机进行位置控制。新机型制袋宽度提高到1500mm，送料胶辊惯量大幅增加，考虑到既能满足精度和速度的要求又有较大的瞬间转矩，送料系统改用伺服电机。由于用PLC开发周期较短而且抗干扰性、灵活性好，所以采用PLC+HMI作为控制系统。同时可实现中英文操作画面，满足设备出口的要求。

　　2 封切机机工艺

　　2.1 工艺结构

　　封切机机由机身、上下切刀、变频传动机构、上下送料胶辊、伺服传动机构、放料架、放料直流电机、可调色标检测架、可移动操作箱、电控箱等单元构成。

　　2.2 封切机工艺过程

　　(1)空白定位运行方式：忽略色标信号，送料长度为设置袋长，送料完成后剪切并计袋数，循环动作直至袋数达到设定值，停机并延时至设置时间，以等待收料设备或操作人员收集袋料后，再次启动并循环工作。

　　(2)色标定位运行方式：送料长度为设置袋长，在此期间的色标信号忽略，继续送出偏差长度的袋料，检测色标信号，定位于色标信号，定位完成后剪切并计袋数，循环动作直至袋数达到设定值，停机并延时至设置时间，等待收料设备或操作人员收集袋料后，再次启动并循环工作。若误检次数达到默认值，则停机并报警。

　　3 FD1500型封切机机电系统设计

　　3.1 传动系统设计

　　(1)切刀传动系统。切刀传动系统为交流变频器拖动三相异步电机，由面板电位器调速，V80系列PLC控制切刀启动与停止。传动轴上安装2只霍尔开关，分别检测切刀低位和送料/切刀高位。开关1：切刀低位信号，该信号为送料停止信号。若送料时检测到切刀低位信号则表示系统超速，需报警并停机。开关2：收到切刀低位信号后的首次ON信号为送料信号，是送料电机的启动信号;第二次ON信号为切刀高位信号，是高位停机时的停机信号。

　　(2)送料传动系统。送料传动部分为交流伺服系统，采用同步带1：2减速传动。动力选用台达中惯量2KW伺服电机。具体型号：驱动器ASD-A2023M，电机ASMT20M250。

　　(3)控制精度计算。通过以下计算得出单个脉冲对应的送料长度，即为控制精度。

　　系统要求0.2mm定位精度，现计算得出控制精度为0.0314mm，因机械定位误差不大于0.1mm，所以：定位精度+机械误差=0.1314mm%26lt;0.2mm，定位精度满足制袋机系统要求。

　　(4)最高脉冲输出频率计算。用户要求最高送料速度为180m/min，由此可计算得出系统所要求的脉冲输出频率，以此为V80系列PLC选型的重要依据。