中達電通股份有限公司機電行業應用處            李冰清

 

摘  要：在食品包裝機械中
，冰淇淋灌裝機自動化技術要求較高。冰淇淋灌裝機要求每個灌裝工位能夠快速響應
，快速動作：在1.5秒內十幾個動作準確完成。本文基於DELTA公司的伺服技術、人機界麵技術以及PLC技術在冰淇淋灌裝機中的詳細應用做係統介紹。

關鍵字：人機界麵（HMI） 可編程控製器（PLC） A係列伺服（ASD）

    在冰淇淋灌裝機上利用台達機電產品之間的便利通訊功能
，實現了主傳動電機與拉花電機在觸摸屏上直接啟/停與調速，實現了伺服與主電機之間的速度跟隨。使得操作人員的操作直觀方便。利用台達伺服的PR模式（內部多段位置模式），jiangkehujixielahuabianchengdianqikongzhi，lahuadejulihesudukeyouzuizhongyonghuzaichumopingshangtiaozheng。shidekehudelahuahuaxingtiaozhengbiandebianlilinghuo。dadatigaoleshengchanxiaolv。

    冰淇淋灌裝機通常主要由4個部分組成：（1）主傳動部分。主傳動采用間歇式減速箱輸出帶動鏈輪傳動，帶動輸送板進行逐工位物料輸送，主傳動電機2.2KW,采用DELTA變頻器調速控製，減速箱的減速比為30：1，主電機轉30圈減速箱輸出1圈
，輸送板移動一個工位，之後減速箱會有一個約1.5秒的空行程，留給各個工位進行各種工藝動作。主傳動采用的變頻器用485方式采用標準MODBUS協議和PLC通tong訊xun，改gai變bian了le原yuan先xian用yong開kai關guan量liang控kong製zhi的de方fang式shi，這zhe種zhong控kong製zhi能neng夠gou在zai觸chu摸mo屏ping上shang直zhi接jie進jin行xing啟qi停ting控kong製zhi和he調tiao速su，多duo種zhong狀zhuang態tai監jian視shi等deng。省sheng卻que了le通tong過guo模mo擬ni量liang或huo者zhe外wai接jie電dian位wei器qi控kong的de煩fan瑣suo
，外wai部bu接jie線xian隻zhi要yao兩liang根gen屏ping蔽bi線xian就jiu好hao了le，內nei部bu編bian程cheng因yin為wei全quan部bu采cai用yong台tai達da電dian氣qi產chan品pin，隻zhi用yong一yi讀du/一寫兩條指令就行了。簡單穩定。

    （2）灌裝部分。灌裝部分由十幾個直線排列的灌裝工位組成，執行不同的由相應的氣閥控製，PLC接受主傳動編碼器傳送過來的角度信號（360線，對應一個輸送周期），台達ES係列PLC是整個機器的控製中心，根據設定的角度值控製閥的開閉。

    （3）冰(bing)淇(qi)淋(lin)有(you)平(ping)杯(bei)和(he)蛋(dan)筒(tong)之(zhi)分(fen)

，拉(la)花(hua)指(zhi)的(de)是(shi)蛋(dan)筒(tong)部(bu)分(fen)，平(ping)杯(bei)無(wu)須(xu)拉(la)花(hua)。冰(bing)淇(qi)淋(lin)拉(la)花(hua)部(bu)分(fen)主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)是(shi)將(jiang)灌(guan)裝(zhuang)好(hao)的(de)冰(bing)淇(qi)淋(lin)澆(jiao)上(shang)樣(yang)式(shi)好(hao)看(kan)的(de)奶(nai)油(you)，拉(la)花(hua)控(kong)製(zhi)主(zhu)要(yao)控(kong)製(zhi)兩(liang)個(ge)部(bu)分(fen)，一(yi)個(ge)是(shi)不(bu)停(ting)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)拉(la)花(hua)電(dian)機(ji)帶(dai)動(dong)拉(la)花(hua)頭(tou)旋(xuan)轉(zhuan)澆(jiao)奶(nai)油(you)，另(ling)一(yi)個(ge)是(shi)帶(dai)動(dong)拉(la)花(hua)頭(tou)做(zuo)升(sheng)降(jiang)運(yun)動(dong)的(de)部(bu)分(fen)
，國(guo)內(nei)大(da)部(bu)分(fen)廠(chang)家(jia)都(dou)是(shi)采(cai)用(yong)機(ji)械(xie)凸(tu)輪(lun)結(jie)構(gou)
，當(dang)花(hua)型(xing)需(xu)要(yao)改(gai)動(dong)的(de)時(shi)候(hou)，隻(zhi)有(you)更(geng)換(huan)不(bu)同(tong)形(xing)狀(zhuang)的(de)機(ji)械(xie)凸(tu)輪(lun)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)會(hui)大(da)大(da)影(ying)響(xiang)機(ji)器(qi)的(de)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。拉(la)花(hua)是(shi)冰(bing)淇(qi)淋(lin)製(zhi)作(zuo)中(zhong)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)個(ge)部(bu)分(fen)。拉(la)花(hua)頭(tou)的(de)造(zao)型(xing)，拉(la)花(hua)旋(xuan)轉(zhuan)電(dian)機(ji)的(de)速(su)度(du)，拉(la)花(hua)升(sheng)降(jiang)位(wei)置(zhi)的(de)精(jing)確(que)度(du)和(he)速(su)度(du)，這(zhe)三(san)大(da)要(yao)素(su)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)了(le)花(hua)型(xing)的(de)美(mei)觀(guan)程(cheng)度(du)。其(qi)實(shi)升(sheng)降(jiang)部(bu)分(fen)主(zhu)要(yao)控(kong)製(zhi)的(de)參(can)數(shu)有(you)兩(liang)個(ge)：每段速度和每段拉花距離。即單位距離和單位速度可調，所以拉花旋轉電機亦是采用台達變頻器進行控製和采用台達A係列伺服來完成這項工作
，在觸摸屏做了8段相對應的速度和距離設置畫麵，利用A係列伺服的PR模式
，通過PLC給gei伺si服fu的de三san個ge開kai關guan量liang組zu合he啟qi動dong每mei段duan距ju離li

，速su度du通tong過guo通tong訊xun方fang式shi給gei定ding。用yong戶hu在zai調tiao節jie好hao每mei種zhong花hua型xing的de參can數shu後hou，可ke通tong過guo屏ping的de配pei方fang功gong能neng進jin行xing保bao存cun，下xia次ci使shi用yong隻zhi需xu調tiao用yong出chu來lai就jiu好hao了le。

    （4）溫控部分。冰淇淋灌裝有三個地方需要進行溫度控製：淋巧克力，噴巧克力，熱封。均采用大功率加熱管，K分度熱電偶溫度檢測。溫度上限為300度。如果采用PLC上shang控kong製zhi溫wen度du，必bi須xu要yao加jia上shang溫wen度du檢jian測ce或huo者zhe控kong製zhi模mo塊kuai。這zhe些xie模mo塊kuai通tong常chang價jia格ge不bu低di，需xu要yao在zai主zhu機ji編bian程cheng。從cong經jing濟ji角jiao度du和he互hu換huan性xing角jiao度du考kao慮lv，采cai用yong了le台tai達da溫wen控kong器qi。

  

（1）       保證主機和伺服的電氣零位和機械零位一致。

（2）       灌裝的起始與關閉通過編碼器的角度信號控製
，可在觸摸屏上設定。

（3）       伺服跟隨主機運轉，運轉位置和速度由觸摸屏上人工調整。

（4）       主機速度能在觸摸屏上調節。

（5）       生產計數控製功能。

    硬件體係結構示意如圖1所示。主體自動化設備選型參見表1。

 

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