三菱Q PLC和運動控制器在柔性熱收縮薄膜包裝設(shè)備上的應用

　　彬臺機械（蘇州）有限公司是臺商獨資企業(yè)在蘇州建立的大陸生產(chǎn)總部，從事食品、飲料、啤酒、乳品等包裝機械設(shè)備。在臺灣幾十年的發(fā)展，技術(shù)已達到國際先進水平，由于事先本土化經(jīng)營，與統(tǒng)一、康師傅等臺商達成合作伙伴。該公司代理歐、美、日著名自動化食品、包裝、化工設(shè)備及原物料并使用其三菱FA產(chǎn)品包括：人機界面、PLC、變頻器、伺服等。

2. 設(shè)備說明：

　　應國家對安全環(huán)保的要求提高，禁止對啤酒瓶等玻璃制品采用編織帶捆扎包裝運輸，以降低對接觸人員的傷害，同時以往飲料行業(yè)的包裝采用紙箱或周轉(zhuǎn)箱的方式，成本較高，回收困難，于是新型的熱收縮薄膜包裝機成為理想的選擇。

　　該項目系彬臺公司針對統(tǒng)一企業(yè)要求改造之飲料熱收縮膜包裝機。該設(shè)備電氣控制主要部件采用了日本三菱公司FA產(chǎn)品，其系統(tǒng)要求如下：

　　（1）控制以推瓶電機作為傳動主驅(qū)動電機，分瓶電機和送切膜電機作為跟隨從電機。在每個包裝過程中，推瓶桿推出一組瓶子完成一次包裝，推瓶電機的位置反映出包裝周期的位置數(shù)據(jù)。在每個包裝周期內(nèi)，送切膜電機，分瓶電機1，2同推瓶電機的位置為一一對應的數(shù)據(jù)關(guān)系，根據(jù)對應的數(shù)據(jù)對機器的動作進行控制。應用三菱運動控制技術(shù)實現(xiàn)多軸同步運行，從軸耦合主軸位置運動，從而達到包裝的目的。

　　（2）分瓶電機要求

　　在熱縮膜包裝機中，包裝段的瓶傳送通過主驅(qū)動電機傳送，兩個分瓶電機的傳送鏈上，分別裝有等距離的兩組擋瓶爪，兩個電機快慢交替運行，將排列整齊的瓶子分成預定的瓶組，通過主驅(qū)動電機傳送到下一個工位。根據(jù)主驅(qū)動電機（推瓶電機）的運動位置，分瓶電機按照運動曲線與推瓶電機同步運行，作為推瓶電機的從機，有規(guī)律交替快慢運行，進行主從同步運行，在一個推瓶周期內(nèi)，實現(xiàn)一次分瓶過程。

　　（3）送切膜電機要求

　　根據(jù)推瓶電機每推出的一組瓶子，送切膜電機實現(xiàn)對該瓶組的裹膜包裝，通常情況下，可以用曲線的三段變化實現(xiàn)，A段為瓶底下后半部壓膜的長度，B段為裹膜和瓶底下前半部壓膜的長度，C段為將膜切斷后，將膜送到膜出口的長度，保證下次膜順利導出。A段運行的位置要求為送切膜電機運動位置和推瓶電機運動位置相等，即主電機與送切膜電機的運動距離一致，保證送出的膜與瓶組移動位置的1：1絕對關(guān)系。B段中送膜速度比較快，保證導膜桿順利地把膜裹在包裝產(chǎn)品上。C段為低速出膜結(jié)束過程。

　　運動同步控制是熱縮膜包裝機的控制系統(tǒng)特點，伺服電機之間的主從同步數(shù)據(jù)通過三菱伺服放大器專用SSCNET總線傳輸，多個從軸耦合一個主軸的位置實現(xiàn)相互聯(lián)動，提高了控制速度和控制精度。操作員通過人機界面對該設(shè)備進行系統(tǒng)監(jiān)控操作。

3.系統(tǒng)配置圖

　　該系統(tǒng)使用了三菱的Q系列PLC和運動控制器,具有運行控制精度高、編程方便、接線簡單、監(jiān)控功能多以及小型化等特點。其系統(tǒng)配置主要為Q02HCPU、Q172CPU、Q64DA、Q64AD、QX41、QY41P、F940以及MR-J2S伺服系統(tǒng)等。

4.調(diào)試情況和體會

　　現(xiàn)場調(diào)試系統(tǒng)時，先用電腦用運動控制軟件的監(jiān)控功能檢測監(jiān)視伺服放大器狀態(tài)并排錯,同時觀察伺服電機的運動，以驗證伺服系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)接線是否正確。然后用觸摸屏和外部相關(guān)開關(guān)按鈕進行操作，驗證所有程序的正確性。

　　由于系統(tǒng)采用了三菱運動控制CPU和高品質(zhì)的三菱伺服系統(tǒng)等，運動控制監(jiān)控功能的強大，系統(tǒng)調(diào)試也較為簡便，其調(diào)試結(jié)果也令人非常滿意。

5.用戶的反饋

　　該系統(tǒng)在收縮薄膜包裝機上已運行近1年，運行穩(wěn)定、操作方便、控制精度高、系統(tǒng)響應快、升級空間大。