信捷PLC综合案例.docx
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信捷PLC综合案例
信捷PLC综合案例
信捷三边封制袋机整体解决方案
一、项目介绍
1、项目工艺介绍
三边封制袋机用于加工各种塑-塑，纸-塑等复合材料，是各种中封袋，三边封的理想制袋设备。
随着世界各个行业的高速发展，越来越多的世界知名生产商希望通过提高整线制袋生产速度来获得更大的利润。
多品种、高品质包装袋需求的日益增强，客户对制袋机控制系统有了更高的要求，针对制袋机原有的控制系统无法达到恒张力且速度慢，工控机系统不便于维护和完成特殊工艺的制袋，信捷公司推出三边封制袋机控制系统，该控制系统采用底层集成速度控制、电子齿轮控制方式。
使制袋机机真正达到高速恒张力，很好的满足了各种不同材料的制袋机要求。
该系统结合行业特征在高温、高湿、高腐、强电磁干扰的环境中通过了可靠性验证。
2、项目应用的产品
产品名称型号数量
PLCXC3-32T-E1
PLCXCC-32T-E1
模块XC-6TCA-P3
模块XC-16X16YT2
模块XC-4DA1
伺服DS2-42P6/DS2-41P51/4
变频器VB3-20P71
触摸屏THA62-MT1
二、控制系统的构成
1、系统硬件的构成
经过实践，信捷电气以XCC系列PLC为核心系统的配置，可以帮助客户稳定实现180袋/分的速度。
制袋机的工艺流程如下图所示:
1:
主轴伺服电机2:
切刀伺服电机3:
送料1伺服电机4:
送料2伺服电机5:
送料3伺服电机
三、控制方案
1、系统的硬件构成
信捷电气对工艺难点进行分析后，最终使用5台伺服系统控制切刀、拉料1-3、主轴，使用1台变频器控制同步恒张力供料电机。
系统构成如下图所示:
在本方案中，控制器采用了信捷的小型XCC系列PLC，它有着高速的指令运算，内置了5路200kHZ的高速脉冲输出，且配有PTO指令（填表式脉冲指令），电子齿轮速度控制指令，无需另加任何模块，为客户大大节省了电气成本。
XCC本体具有RS232、485两种串口，方便各种上位机监控。
而且，XCC还具有强大的4路外部中断、高速计数中断功能，客户的拉料程序可放在输入中断的中断程序内，当PLC接收到启动和停止拉料信号时立刻转入中断程序执行启动和停止动作，使得这两个动作不受程序循环扫描周期的影响，加上使用PTO、FOLLOW指令，快速完成制袋。
XC3PLC独立的温度控制。
在本方案里选用信捷DS2系列伺服控制主轴、切刀、拉料，拉料具有定位时间短，定位精度高的特点。
DS2系列的伺服可以通过数据线与信捷的伺服监控软件相连，可实现参数的快速设置以及伺服运行时性能的实时监控，帮助客户在故障产生时快速准确地找到问题所在。
信捷的6万色TH系列触摸屏使用在制袋机上，双口独立通信，与信捷控制器与器件之间进行了简易化的连接和画面制作，大幅度节约了产品开发时间。
考虑到拉料的打滑问题，信捷还使用了对射式光纤传感器，对拉料伺服电机送出下标完成信号来控制标长，尽可能地减小了打滑对下标产生的影响。
2、系统优势
1、优化控制方式
该系统采用了内部速度模块、电子齿轮模块与位置模块巧妙的结合，达到实时张力自动运算、自动补偿，达到恒张力效果。
2、优化工艺
工艺优化，恒张力、恒线速度运行可以满足不同材料的制袋要求。
3、调试方便。
改变材料种类、改变袋长、拉膜系数与张力系数均不需要改变，自适应效果好，便于调试。
4、响应速度快
响应速度快，拉料张力控制、放卷张力控制以及底层中断处理均在一台PLC中，运算
处理更及时，响应更快。
定标模式在高速下具有定长模式同样的效果。
5、控温精度高
高精度的温控，采用PLC高精度测量温度，采用PID算法自动控温。
6、人性化操作界面。
本系统采用人机界面操作，各种信息全中文显示并记录保存数据。
实现工艺参数存储。
7、稳定可靠。
将张力控制、数字量输入输出控制集成于一台PLC控制器中，使整个系统更可靠稳定。
电气维修简单，基本免维护。
省去工控机的风扇与硬盘的维护。
8、系统升级方便
系统升级方便，PLC同时兼容梯形图语言与命令语句表，可以现场编程调试。
9、工艺保密
工艺程序保密，信捷PLC具有高效保密功能，发挥客户技术优势，保护客户技术产权。
10、高效底层信息化，便于工艺管理。
运动控制器具有现场总线功能，使网络互联更便捷。
总结
从系统产品到高端视觉传感器，信捷完善的产品体系几乎涵盖了整个包装机械上需要的工控产品，且每样产品既具有其自身的独立优势，又具有本厂产品之间高度的兼容性。
客户采用信捷整套系统解决方案后，制袋机每分钟可达到180袋/分的速度并能稳定运行。
这不仅节省了工作量与开发成本，又同时大大提高了机械的整体性能。
信捷套标机整体解决方案
一、项目介绍
1、项目工艺介绍
套标机是一种将筒标自动切断，准确套入容器的包装机械，配合后道热收缩工序，将标签完好地固定于容器适当位置。
套标机的使用大大降低了套标环节的人力物力，现已广泛应用于啤酒饮料、化工、医药等行业，尤其在果汁加工生产线中，占用重要地位，是必不可少的设备。
目前国内生产的套标机能达到的最高速度多数在300bpm（瓶/分钟）左右，能满足普通用户的需求。
但随着世界食品包装行业的高速发展，越来越多的世界知名果汁饮料生产商希望通过提高整线生产速度来获得更大的利润。
2、项目应用的产品
产品名称型号数量
PLCXC3-32T-E1
伺服DS2-20P7/DS2-20P41/1
变频器VB3-20P44
触摸屏TH765-MT1
二、控制系统的构成
1、系统硬件的构成
经过实践，信捷电气以XC3系列PLC为核心的系统配置，可以帮助客户稳定实现400bpm
的速度。
套标机的工艺流程如下图所示:
2、工艺难点
套标机的工艺难点主要有4点:
1、要使整机速度达到400bpm，每0.15秒就要完成一次套标动作，下标与切标电机必须频繁起停，定位精准。
2、下标由两对小的导标滚轮向内侧旋转，靠滚轮与薄膜的摩擦力将标下拉，虽然采用特殊材质后可使摩擦系数加大，但在高速下标时还是很难避免打滑情况的发生，这样即使下标电机定位精准，也会出现下标长度不齐的现象。
3、切标电机旋转带动刀盘旋转一周完成切标动作，切标电机的定位不准会使刀盘过冲，最终导致刀盘堵标。
4、与4台变频器通讯会增加程序所占内存，延长程序的循环扫描时间，延误切标与下标的动作时间。
3、控制方案
信捷电气对工艺难点进行分析后，最终使用2台伺服系统控制下标和切标电机，使用4台变频器分别控制输送带、送标、进瓶螺杆、杆签供应电机，这四台变频器与信捷人机界面TH765-MT进行通讯，可通过人机界面设定参数调节电机转速。
系统构成如下图所示:
在本方案中，控制器采用了信捷的小型XC3系列PLC，它有着高速的指令运算，内置了2路200kHZ的高速脉冲输出，且配有PTO指令（填表式脉冲指令），无需另加任何模块，为客户大大节省了电气成本。
XC3本体具有RS232、485两种串口，方便各种上位机监控。
而且，XC3还具有强大的外部中断功能，客户的下标和切标程序可放在输入中断的中断程序内，当PLC接收到切标和下标执行信号时立刻转入中断程序执行切标和下标动作，使得这两个动作不受程序循环扫描周期的影响，加上使用PTO指令，快速完成套标。
在本方案里选用信捷DS2系列伺服控制下标，送标具有定位时间短，定位精度高的特点。
DS2系列的伺服可以通过数据线与信捷的伺服监控软件相连，可实现参数的快速设置以及伺服运行时性能的实时监控，帮助客户在故障产生时快速准确地找到问题所在。
因为本方案中用到的变频器还需要与人机进行通讯，因此选用了信捷的VB3系列变频器。
该变频器内置RS485通信功能，结合人机里设备类型里有信捷变频器选项，通信显得非常方便，省去PLC的通信编程，减少PLC程序，提高速度。
信捷的6万色TH系列触摸屏使用在套标机上，双口独立通信，与信捷控制器与器件之间进行了简易化的连接和画面制作，大幅度节约了产品开发时间。
考虑到下标的打滑问题，信捷还使用了对射式光纤传感器，对下标伺服电机送出下标完成信号来控制标长，尽可能地减小了打滑对下标产生的影响。
从系统产品到高端视觉传感器，信捷完善的产品体系几乎涵盖了整个包装机械上需要的工控产品，且每样产品既具有其自身的独立优势，又具有本厂产品之间高度的兼容性。
客户采用信捷整套系统解决方案后，套标机每分钟可达到400bpm的速度并能稳定运行。
这不仅节省了工作量与开发成本，又同时大大提高了机械的整体性能。
信捷立式包装机整体解决方案
1、项目工艺介绍
立式包装机是将卷筒状的挠性包装材料制成袋筒，充入物料后，进行封口，三个功能自动连续完成的
机器。
配合上道的计量冲填机械，立式包装机常用于包装块状、片状、粒状、梗枝状、粉状以及流体和半流体物料。
目前市场上的立式包装机空机运转基本可达到120bpm（bags/min），配合上道计量充填机械，速度可达到60-80bpm。
2、项目应用的产品
产品名称型号数量
PLCXC3-24RT-E1
伺服DS2-20P41
变频器VB5-20P71
触摸屏TH765-MT1
3、系统硬件的构成
系统的工艺流程图:
4、工艺说明
立式包装机的特点是被包装物料的供料筒设置在制袋器内侧，制袋与充填物料由上到下沿竖直方向进行。
立式包装机主要由计量装置、传动系统、横封和纵封装置、成型器、充填管及薄膜牵拉供送机构等部件组
成。
其工作原理为:
放在支承装置上的卷筒薄膜，绕经导棍组、张紧装置，由光电检测控制装置对包装材料上商标图案位置进行检测后，通过成型器卷成薄膜圆筒裹包在充填管的表面。
先用纵向热封器对卷成圆筒的接口部位薄膜进行纵向热封，得到密封管筒，然后筒状薄膜移动到横向热封器处进行横封，构成包装袋筒。
计量装置把计量好的物品，通过上部充填管充填入包装袋内，再由横向热封器热封并在居中切断，形成包装袋单元体，同时形成下一个筒袋的底部封口。
5、控制方案
控制原理:
如图是包装机电气原理图，整个设备工艺过程主要分为抬刀、定位、封切三个部分，整个工艺过程由热封切刀、伺服装置、变频装置、牵引皮辊、承切皮辊联动完成。
热封切刀安装在传动轴上，该轴由变频装置驱动，做上下往复运动;伺服装置驱动牵引皮辊，按照一定的速度，保证热封切刀在离开承切皮辊并再次到达承切皮辊之前，将所设定长度的塑料袋送过切刀;随后，热封切刀到达承切皮辊，将塑料袋封口，并切开。
硬件连接图:
人机界面:
触摸屏，界面上可设置定长封切或色标封切、切袋长度、送袋速度等，当选择为定长封切时，色标封切无效。
优势:
信捷的6万色TH系列触摸屏使用在包装机上，双口独立通信，与信捷控制器与器件之间进行了简易化的连接和画面制作，大幅度节约了产品开发时间。
,,:
核心程序的载体，控制各执行机构的运转与协调。
根据伺服机构的机械传动比、伺服驱动器的电子齿轮比、伺服电机编码器的线数以及出料辊的周长，PLC程序计算出伺服驱动器接收一定数量的脉冲，伺服电机驱动出料辊转动，带出一定长度的胶袋，实现定长控制。
优势:
采用了信捷的小型PLCXC3，它有着高速的指令运算，内置了2路200kHZ的高速脉冲输出，且配有PTO指令（填表式脉冲指令），无需另加任何模块，为客户大大节省了电气成本。
XC3本体具有RS232、485两种串口，方便各种上位机监控。
而且，XC3还具有强大的外部中断功能，客户的送膜程序可放在输入中断的中断程序内，使得送膜起始和停止不受程序循环扫描周期的影响，加上使用PTO指令，快速完成送膜。
色标传感器:
到位信号，负责时间的判断与控制信号的发出。
主变频:
负责热封刀的连续上下运动，同时控制出袋速度与效率。
优势:
因为本方案中用到的变频器还需要与,,,进行通讯，因此选用了信捷的VB3系列变频器。
该变频器内置RS485通信功能，结合,,,的,,,,,通信功能块，通信显得非常方便，省去PLC的通信编程，减少PLC程序，提高速度。
伺服:
由驱动器、伺服电机构成，作为主要运动机构，主要任务是完成定位精度的控制，严格执行来自PLC的脉冲指令控制，同时，保证在频繁启动负载下自身运动的平稳性与快速响应性，使伺服电机的一次送料转速满足切刀上下运行的时间要求。
伺服性能直接反映了这台设备的整机性能与质量。
优势:
在本方案里选用信捷DS2系列伺服控制送膜，送膜具有定位时间短，定位精度高的特点。
DS2系列的伺服可以通过数据线与信捷的伺服监控软件相连，可实现参数的快速设置以及伺服运行时性能的实时监控，帮助客户在故障产生时快速准确地找到问题所在。
宽调速比，恒转矩输出，三倍过载能力，额定转速3000rpm，配置2500线编码器。
总结
信捷完善的产品体系几乎涵盖了整个包装机械上需要的工控产品，且每样产品既具有其自身的独立优势，又具有本厂产品之间高度的兼容性。
这不仅节省了工作量与开发成本，又同时大大提高了机械的整体性能。
信捷工控产品在制袋机中的应用
1、项目工艺介绍
制袋机就是制作各种塑料包装袋或其他材料包装袋的机器，其加工范围为各种大小厚薄规格不同的塑料或其他材料的包装袋，一般来说以塑料包装袋为主要产品。
信捷公司针对国内热封切制袋机现状推出了专用伺服控制解决方案，在国内制袋机设备行业成功应用，该方案根据设备工艺要求选择了中惯量高转速的130系列伺服电机作为主要运动机构，保证了封切制袋机在频繁启动负载下自身运动的平稳性与快速响应性，使伺服电机的一次送料转速能够满足切刀上下运行的时间要求。
同时简化了机械机构，解决了原机械设备效率低、定位精度低、能耗大、自动化水平低、浪费材料等缺点。
2、项目应用中的产品
产品名称型号数量
PLCXC3-24RT-E1
伺服DS2-41P51
变频器VB5-41P51
触摸屏TH765-MT1
3、系统硬件构成
整个设备生产工艺过程主要分为抬刀、定位、封切三个部分。
热封刀与切刀的上下往复运动由变频器驱动变频电机控制，袋长定位由伺服驱动器控制伺服电机带动送料辊控制，另外光电传感器（又称光电眼）、温控器、接近开关，做为测控元器件，负责时间的判断与控制信号的发出，使执行器件之间确立时序关系。
PLC做为核心程序的载体，负责脉冲信号的发送及各种控制信号的转化与传递，最终控制各执行机构的运转与协调。
触摸屏作为人机界面，用于参数设置及整台机器运行状况监控，通过触摸屏可以调整袋长、清零、复位、点动等操作;还可以显示袋长数值和被加工袋的累计数量等。
4、控制方案
本机采用的DS2系列的伺服，具有具有过载能力强、抗负载扰动能力强、起动力矩大、动态相应速度高等特点。
驱动器将位置控制、速度控制、转矩控制这三种控制方式合为一体，并且可以进行各控制模式的动态切换，使用更加灵活柔性;具备过速保护、过流、过载、过热、主电源过压欠压、编码器异常、通讯错误、PID反馈信号异常等保护及异常显示，使控制过程一目了然。
可以通过数据线与信捷的伺服监控软件相连，实现参数的快速设置以及伺服运行时性能的实时监控，帮助客户在故障产生时快速准确地找到问题所在。
电机为三相永磁伺服电机，具有三倍过载能力，2500rpm的额定转速，2500线的编码器分辨率。
机械参数:
机械传动减速比1:
3
胶辊直径:
66mm
精度要求:
袋长精度小于0.5mm，伺服电机编码器脉冲数为2500P/R，通过四倍频转换后，分辨精度达到10000p/r,故其本身误差远远小于0.5mm，引起定位误差较大的真正原因是由于伺服电机起停不够平滑，停车时抖动，故要根据伺服电机的起停速度调整合适的速度环、位置环增益与加减速时间，具体调试请参照伺服操作手册。
XC3系列PLC本体具有RS232、485两种串口，方便各种上位机监控。
而且，XC3还具有强大的外部中断功能，送料程序可放在输入中断的中断程序内，当PLC接收到色标信号时立刻转入中断程序执行停止动作，使得这停止不受程序循环扫描周期的影响，加上使用PTO指令，快速完成送料。
本方案中选用了信捷的经济型VB5系列变频器,6万色TH系列触摸屏。
整个系统所有的工控产品几乎都选用了信捷产品，且每样产品既具有其自身的独立优势，又具有本厂产品之间高度的兼容性。
该热封切制袋机是在传统老式设备的基础上运用信捷PLC、触摸屏、伺服控制系统改造而成，具有提高效率;降低能耗;提升成品率;提高封切精度;调试方便快捷;运行过程平稳;简化机械结构等特点，具有更高的技术含量和更优良的性价比，为企业创造更多的效益。
信捷恒温恒湿控制器系统
一、适用领域
1.各类干燥箱
2.恒温恒湿箱
3.高低温湿热试验箱
4.高低温湿热交变试验箱
5.步入式高低温交变试验室
6.调温调湿箱
7.其他温湿度试验箱
二、基本功能
1.定值温湿度控制
2.程序温湿度控制
3.温湿度图形显示和监控
4.其他辅助功能
三、系统特点
1.兼容各类温湿度箱，符合国家安全标准。
2.高精度、高稳定性、高可靠性。
3.支持长时间连续控制、记录和保存数据。
4.功能齐全，功能及外形可根据用户要求定制。
5.可编程自动化控制。
6.高灵敏度真彩液晶触摸屏，方便快捷，触摸屏的型号可以根据客户需要而定，触摸
屏的画面风格可以根据客户的需要量身定制。
7.具有屏幕保护功能，避免人为触摸而停机。
8.辅助功能可设置密码，保障管理者权限。
9.支持MODBUS协议和自由格式协议，可以方便的和其他仪器仪表进行通信。
10.除了常用的干湿球温度测量之外，还可以根据客户需要扩展多路温度的输入以及多
路模拟量的输入和输出。
11.控制器可以方便的连接微型打印机，打印画面可以根据客户的需要来进行设计，支
持多国语言和文字。
四、控制器功能规格
分类技术性能运作模式1）恒温/恒湿;2）程序启动模式1）即时;2）定时
温度范围-100.0~327.0?
C
湿度范围0~100%RH
恒温/恒湿斜率范围0~9.9?
C/分钟,0~9.9%RH/
分钟（可以修改）
参数自整定PID参数自整定控制
模式温度范围,100.0~350.0?
C设置湿度范围0~100%RH
程序数50个（可以修改）程序步循环最多4个步段组循环可设置
步数80步（可以修改）
其他每步均可跳步和保持触摸屏显示256色真彩以及65536色彩屏
尺寸实际尺寸:
205mm×151.5mm×45.9mm，安装
孔尺寸:
192mm×138.5mm
触摸方式矩阵式，电阻式触摸
画面存储器4MBFlashROM
设置方式触摸,点击
温度?
0.01?
C数字显示湿度?
0.1%RH
干/湿球（Pt100×2），4,20mA、0—20mA、0—输入传感器5V、0—10V湿度信号输入
Pt100+DC4~20mA（湿度变送）供电电源AC220V
环境温度0~50?
C
故障输入用户可以自行设定
温湿度记录输出4,20mA、0—20mA、0—5V、0—10V信号温湿度控制输出固态继电器
五、工程画面
1、首画面
2、主画面
信捷产品在折弯机系统中的应用
剪折弯控制器是结合了国内剪折设备的应用需求而开发出的专用数控系统。
该系统以信捷PLC作为控制器，采用5.7寸彩屏作为人机界面，性能优秀，界面友好，操作方便。
图1:
折弯机正面示意图
图2:
折弯机侧面示意图
说明:
对两轴定位控制;对剪板机或折弯机的后挡料进行定位控制;对折弯机死挡块进行定
位控制。
具有单向和双向定位功能，有效消除丝杠间隙。
具有退让逃料功能，避免后挡料装置与工件的干涉，减少磨损，提高定位精度。
开机时可选择自动搜索参考点功能。
具有断电位置记忆功能，对参数、位置及程序进行现场保护。
具有多工步编程功能，可以编程达99步，可实现多步自动运行，完成多工步零件一次
性加工，提高生产效率。
可对多组工艺参数进行保存,更改产品时只需把原工艺配方调出。
画面示例:
（1）运行画面
（2）编程画面
（3）参数画面
信捷PLC在中央空调上的应用
由于原来系统中多块SDC控制仪表出现故障，在维修中采用PLC对原系统做替换改造。
原来控制系统完成对洁净房室内温度、湿度、室内外压差进行检测并控制。
室内空气要求为100级。
空气经过过滤后成为洁净空气，满足生产线对空气洁净度、温湿度的要求。
一（系统工作原理
新风机鼓入的新风经加热交换器、制冷交换器、加湿器进入房间。
房间内有温度、湿度、差压检测器测的信号反馈给控制器。
由反馈信号通过数字控制仪来控制加热、制冷交换器控制室内温度。
当湿度低时，由加湿器输出蒸汽;湿度高时，制冷交换器要降温以使空气温度降低，达到除湿目的。
原来的湿度、温度信号还要经过高选处理。
当温度信号高时，以温度控制优先;当湿度信号高时，以湿度控制优先。
原来仪表调试比较繁杂，调试不容易满足要求。
加热、制冷、加湿器的控制信号是4-20mA信号。
压力系统原来是由变频器控制。
本次改造并没有涉及。
二（改造方案
温度、湿度信号是变送器送出的DC4-20mA的信号。
输入的信号经过比较判断，当输入的温度信号小于12mA时，要执行加热逻辑，当大于12mA时，要执行制冷逻辑。
当输入的湿度信号小于12mA时，要执行加湿逻辑，当大于12mA时，要执行除湿逻辑。
而制冷和除湿信号中要选大的来控制制冷交换器。
由于PLC有很好的逻辑判断能力及数据处理能力，改造中选用了信捷FC系列PLC。
FC系列是模块式结构，可以根据要求配置不同的模拟模块和数字量模块。
由于是改造，我们使用的数字量极少，仅用做故障报警。
FC-16R-ECPU有8点输入/8点输出。
根据我们需求又配置了FC-4AD模拟量输入模块和FC-4DA模拟量输出模块。
控制系统流程图如下:
三（使用效果
由于PLC编程简单，调试容易，整个改造一天完成。
经过一段时间运行，控制效果很理想，完全满足要系统要求。
比以前更容易维护。
触摸屏TP和PLC在搅拌楼生产控制中的应用
本文着重介绍了触摸屏作为上位机管理系统与PLC通讯在混凝土搅拌楼中的实际应用，主要阐述了该系统采用集中控制方式的优越性以及制作方法。
该系统特点是触摸屏通过RS232串行通讯，达到管理与控制相结合，便于实时监控，减少了故障率，大大提高了施工生产效率。
关键词:
触摸屏PLC搅拌楼应用特点
一、TP介绍
（1）简介
TP触摸式工业图形显示器（简称触摸屏）是一种连接人类和机器（主要为PLC）的人机界面（国外称为HMI或MMI），被称为PLC的脸面。
它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。
可用于参数设置、数据显示、以曲线、动画等形式描绘自动化控制过程，并可简化PLC的控制程序。
比之模拟仪表、操作台控制的优点:
1）体积变小，几乎不占空间;
2）连线简单化。
（2）TP触摸屏的主要作用
监视:
以数据、曲线、图形、动
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