施耐德Twido系列PLC在小袋包装机中的应用

　　0 引言

　　小袋包装机属于轻工机械装备制造行业，是包装生产线干包部分的主要设备之一。主要功能是将包装生产线的成品自动进行开箱、装箱、封箱，产品入库前的最后一道工序。根据国内市场需求，我单位开发试制了一款适应国情的光机电一体化的智能产品。应用于枕形袋包装的食品、食盐、白糖、乳品等，根据产品规格和纸箱规格将物品分多层装入。小袋包装机采用了PLC控制，人机界面，伺服驱动技术，是典型的光机电一体化设备。机械结构采用固定的运动轨迹，结合伺服电机的闭环控制和人机界面的参数修改和编程技术，总线技术，解决了装箱过程可重复多层装箱的技术问题，克服了现有装箱机对于同1个箱子只能装1次的缺点，减轻工人劳动强度，提高工作效率。

　　1 工艺自动化分析

　　小袋包装机主要核心部件有开箱机和装箱机。其中开箱机主要运行电机选用施耐德BSH型伺服电机，其余主要动作由7个气缸通过电磁阀分别进行勾中缝、扶箱、推箱、打底、送纸箱1、送纸箱2和吸盘的动作控制。此外利用光电开关进行推箱到位及纸箱不足的检测;利用磁性开关进行推箱原位的检测;利用接近开关作开箱电机的原位和软限位点。

　　装箱机主要运行电机选用施耐德BSH型伺服电机，除主电机外，输袋电机和输箱电机分别选用ATV31变频器控制。其余主要动作由7个气缸通过电磁阀分别进行真空吸盘、挡箱1、挡箱2、夹箱、袋距等动作的控制。使用光电开关进行缺袋及进箱检测;使用接近开关作主电机的原位和软限位点。

　　2工艺流程分析

　　1)开箱机工艺流程。如图l。

　　2)装箱机工艺流程，如图2。

　　3系统原理设计

　　开箱机的控制以施耐德的Twido型可编程控制器为技术平台，选用触摸屏为操作界面，所有参数的设置和修改均可以在操作界面上进行实时操作，LXM05A伺服驱动器作为执行构件。触摸屏通过COM2口与Twido PLC的串行口1相连，采用Modbus协议，PLC加配了TWD型串口适配器，通过485口控制LXM05A伺服驱动器，支持Modbus协议，伺服驱动器驱动开箱过程伺服电机。

　　Modbus总线使用了RS232C兼容串行接口，通信使用主从技术，即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)，其他设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。

　　装箱机的控制同样选用twido型可编程控制器为技术平台，选用触摸屏为操作界面，所有参数的设置和修改均可以在操作界面上进行实时操作，选用2台LXM05A伺服驱动器以及3台ATV31变频器作为执行构件。触摸屏通过COM2口与Twido PLC的串行口相连，采用Modbus协议，PLC扩展了Canopen模块，使其具有Canopen总线能力，PLC通过Canopen模块控制LXM05A伺服驱动器和ATV31变频器，支持Canopen协议，伺服驱动器与变频器之间使用三通相互连接，2个伺服驱动器分别驱动进袋和装箱过程伺服电机。