西门子S7200PLC在枕式包装机的应用0自吸泵

西门子S7-200 PLC在枕式包装机的应用

西门子S7-200 PLC在枕式包装机的应用 2011年12月03日 来源： 前言• 近年来，我国食品包装技术得到了快速发展。在引进国外包装机械的基础上，国内机械制造厂商通过消化吸收，发展创新，使我国的包装机械制造水平有了很大的提高。• 按包装机的机械结构来划分，食品包装机械可以分为立式包装机与枕式包装机。顾名思义，立式包装机是从上到下的包装过程，包装的食品类型一般为颗粒，粉末，液体，例如日常生活中的食盐、牛奶等；枕式包装机是平面包装的，包装的食品类型一般为块状的，例如方便面，冰糕，蛋糕等。请参见下图：

立式包装机 枕式包装机

本文主要基于枕式包装机进行说明。

系统原理图（经济型枕式包装机）

机械结构（枕式包装机）主要由拨叉、膜辊、色标传感器、切刀以及横封和纵封构成：1． 拨叉安装在传输带上主要起传输、分离包装物的作用2． 膜辊起送膜的作用3． 色标传感器检测薄膜上的色标信号4． 切刀把包装后的包装物切割成包装袋，由于切刀上有加热装置，切刀兼有横封的作用5． 另外该机械还包括纵封部分，把侧面的薄膜粘合起来系统要求：• 膜辊直径：66.88mm• 切刀直径：120.00mm• 切刀电机传动比：9：1• 膜电机传动比：9：1• 切刀旋转轴外接编码器360 线• 包装规格：袋长（50-500）mm• 包装速度：150 袋/分钟• 切割精度：小于等于2.00mm• 切刀电机功率：700W• 进膜电机功率：700W设计依据：• 利用PLC 高速脉冲输出通道发送的脉冲信号，实现对伺服驱动器的位置及速度控制• 利用PLC 的高速计数通道实现外接编码器的位置反馈• 以切刀轴作为主轴，进膜轴作为从动轴进行控制• 利用色标传感器进行位置检测，PLC 经过位置判断，做简单的位置闭环控制• 推导设计

计算方法：• 计算最大脉冲输出能否满足要求Rev =4096 units/revC =D xπ=66.88 x 3.14159265=210mmVmax =Lmax x PVmax=500 x 70=35000 mm/minPmax =Vmax / C x Z x Rev / 60=35000 / 210 x 9 x 4096 /60=102400Precision ＝C / Z / Rev=0,0057 mm/unit推导结论： 精度2mm 〉Precision x 10 满足条件PLC 最大输出频率为100KHZ, 近似满足条件软件设计依据（一）补偿方法：• 由于计算过程比较麻烦，这里不作详细说明。总之不同包装速度决定了不同的脉冲输出频率，把每次色标检测到的实际位置与理论位置进行对比，按实际位置与理论位置之差进行补偿，补偿按着位置差的千分之二进行。• 实际的位置值是根据外接的编码器来实现的，在每次检测到色标的时候，记录实际值。每包装一包切刀旋转一周，编码器记录为0－360 度，一个周期后自动清零。软件设计依据（二）象限判断：• 由于此包装机属于经济型配置，伺服没有位置闭环控制，没有寻参功能。有鉴于此，软件中添加了示教功能：即在进行彩膜包装时，如果更换新的包装规格，要进行示教，把第一个色标检测的位置值记录下来，作为后面包装过程中色标检测的判断依据（理论位置）。• 在包装过程中每次色标检测的位置与理论位置的差值进行判断，如果差值大于180度，送膜电机进行追踪补偿，否则，送膜电机减速，进行延迟补偿。• 由于示教时色标位置值（理论位置）是随机的，可以在0－360 度的任意象限。因为要进行差值计算，涉及了正向追踪还是延迟补偿的问题，所以要根据具体情况采用不同的计算公式• 这里采用第一象限为例做简单介绍：

如果 0

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