圖1 塑料製袋機械設備圖

    國產塑料製袋機如圖1所示。從圖1中可見，塑料製袋機是由:熱封切刀，伺服裝置，變頻裝置、牽引皮輥
、承切皮輥、refengqiedaojikongzhiqizucheng。zhuyaojishutezhengzaiyurefengqiedaoanzhuangzaizhuandongzhoushang，zhuandongzhoushangsheyouchilun，chilunyushezaijijiashangdezhudianjizhuzhoushangdechilunxianghuniehe
，zhudianjishangsheyoupigunyundongchuanganqi
，refengqiedaodezhuandongzhoushangsheyouqiedaoweizhichuanganqi。zhezhongrefengqiedaosifuzhuangzhijiegoushejikexueheli，dadajianshaolezhidaijidezhengtitiji，bingqieyouyuqianyinpigundelianxuyundong
，bucunzaishoulijudaxiaodeyingxiang
，erzhinengkongzhiqinengzhunquedikongzhibomodeshezhichangdu。

　　該gai類lei設she備bei主zhu要yao用yong於yu加jia工gong塑su料liao包bao裝zhuang袋dai及ji各ge種zhong規gui格ge的de生sheng活huo塑su料liao袋dai，早zao期qi的de設she備bei采cai取qu的de是shi刹sha車che離li合he器qi等deng控kong製zhi機ji構gou，後hou來lai改gai進jin為wei步bu進jin係xi統tong控kong製zhi裝zhuang置zhi
，現xian在zai，又you發fa展zhan成cheng為weiPLCjisifudianjijiabianpintiaosuweizhudekongzhijigou。suizhejishudegengxinjinbu
，genggaodedingweijingduhegenghaodewendingxing，zhijiedaozhisuozhijiaodaidezhilianghexiaolvyebuduantisheng。

　　係統整體控製原理，如圖2所示:

圖2 控製原理框圖

    人機界麵
，采用觸摸屏，便於操作人員設置參數及對整台設備運行狀態的了解，負責人機對話交流。界麵上可設定定長封切或追色封切、切袋長度、追色長度、預警個數
、送袋速度、加速時間、減速時間，當選擇為定長封切時，追色感應器無作用。

　　PLC做為核心程序的載體，負責脈衝信號的發送及各種控製信號轉化與流通
，最終控製各執行機構的運轉與協調。PLC程序根據伺服機構的機械傳動比、伺服驅動器的電子齒輪比、伺si服fu電dian機ji變bian碼ma器qi的de線xian數shu以yi及ji出chu料liao輥gun的de周zhou長chang，計ji算suan出chu伺si服fu驅qu動dong器qi接jie收shou一yi定ding數shu量liang的de脈mai衝chong，伺si服fu電dian機ji就jiu驅qu動dong出chu料liao輥gun轉zhuan動dong帶dai出chu一yi定ding長chang度du的de膠jiao袋dai，實shi現xian定ding長chang控kong製zhi。

　　色標、溫控
、到位信號
，做為傳感元氣件，負責時間的判斷與控製信號的發出，使個執行件之間確立邏輯關係。

　　溫wen控kong器qi的de溫wen度du，應ying根gen據ju主zhu電dian機ji的de轉zhuan速su高gao低di進jin行xing設she定ding，以yi膠jiao袋dai封feng口kou處chu結jie實shi耐nai拉la為wei準zhun。封feng刀dao溫wen度du偏pian低di，會hui導dao致zhi膠jiao袋dai封feng口kou處chu不bu牢lao。若ruo封feng刀dao溫wen度du偏pian高gao，會hui導dao致zhi膠jiao袋dai封feng口kou處chu燙tang穿chuan，因yin此ci
，應ying根gen據ju主zhu電dian機ji轉zhuan速su及ji封feng口kou時shi間jian長chang短duan進jin行xing調tiao節jie，通tong常chang，溫wen度du都dou設she定ding在zai180℃左右。

　　主變頻裝置，負責熱封刀與切刀的連續上下運動，同時控製出袋速度與效率。

　　送料變頻裝置

，負責整卷物料的第一級輸送。

　　BWS伺服驅動裝置
，由BWS驅動，BWS伺服電機，碼盤反饋信號構成
，作為主要運動機構，主要任務是完成定位精度的控製，嚴格執行來自PLC的de脈mai衝chong指zhi令ling控kong製zhi，同tong時shi

，保bao證zheng在zai頻pin繁fan啟qi動dong負fu載zai下xia自zi身shen運yun動dong的de平ping穩wen性xing與yu快kuai速su響xiang應ying性xing，使shi伺si服fu電dian機ji的de一yi次ci送song料liao轉zhuan速su滿man足zu切qie刀dao上shang下xia運yun行xing的de時shi間jian要yao求qiu。並bing使shi伺si服fu電dian機ji與yu送song料liao變bian頻pin電dian機ji之zhi間jian不bu發fa生sheng相xiang對dui滑hua動dong。伺si服fu性xing能neng直zhi接jie反fan映ying了le這zhe台tai設she備bei的de整zheng機ji性xing能neng與yu質zhi量liang。

　　設備的工作流程如圖3所示:

圖3 控製流程圖

    （1）設備上電後，溫控器控製封刀處加熱器進行加熱。（2）zidongqidonghou，songliaobianpinqiqudongsongliaodianjiyishedingdesudushusongsuliaobomo
，songliaoganyingqijiancedaosongliaoduanfangjuandesuliaobomozugoushi
，songliaodianjitingzhisongliao。（3）溫度到達

，溫度信號導通，主變頻器驅動主電機通過機械傳動裝置控製切刀和封刀的上下往複運動。（4）切刀每向上運動一次，伺服信號導通一次
，伺服電機驅動出料輥夾著塑料薄膜帶轉動一次
，切刀和封刀下切，膠袋形成 。（5）設定個數到達或按停止鍵時，當前膠袋形成後停機，切刀和封刀停在高位停車處。

　　伺服係統應用與控製原理

　　本機采用的伺服係統為BWS-BBH係列伺服，驅動單元采用德國公司最新數字信號處理器DSP為核心
、大規模可編程門陣列（CPLD）和MITSUBISHI智能化功率模塊（IPM），集成度高、體積小
、保護完善、可靠性好。采用最優PID算法完成PWM。驅(qu)動(dong)單(dan)元(yuan)具(ju)備(bei)標(biao)準(zhun)位(wei)置(zhi)控(kong)製(zhi)與(yu)速(su)度(du)控(kong)製(zhi)，可(ke)接(jie)收(shou)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)及(ji)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)

，脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)兼(jian)容(rong)脈(mai)衝(chong)方(fang)向(xiang)信(xin)號(hao)與(yu)正(zheng)反(fan)脈(mai)衝(chong)信(xin)號(hao)兩(liang)種(zhong)。由(you)於(yu)采(cai)用(yong)成(cheng)熟(shu)智(zhi)能(neng)功(gong)率(lv)模(mo)塊(kuai)，驅(qu)動(dong)單(dan)元(yuan)具(ju)備(bei)了(le)控(kong)製(zhi)超(chao)速(su)
、主電源過壓欠壓

、過流、過載
、製動異常
、編碼器異常、控製電源異常、位置超差等多項在線檢測與診斷，使控製過程一目了然。

　　所采用伺服電機為BWS-BH係列的三相永磁同步伺服電機
，寬調速比，恒轉矩輸出，三倍過載能力
，具有3000rpm的額定轉速
，2500p/r的碼盤反饋脈衝精度。

　　本機隻需使用一套BWS-BBH係列伺服就能完成其主要功能，伺服的控製性能反映了該類產品的控製質量。伺服係統與主變頻裝置的關係
，如圖4所示:

圖4 伺服與變頻器的關係圖

    由以上分析可知
，該機機械設計時，主電機傳動比要滿足主變頻器頻率工作在60Hz的頻率上
，這時切刀與封刀來回往複運動將達120次/分(fen)鍾(zhong)甚(shen)至(zhi)更(geng)高(gao)要(yao)求(qiu)。在(zai)滿(man)足(zu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)的(de)實(shi)際(ji)連(lian)續(xu)運(yun)行(xing)轉(zhuan)速(su)要(yao)小(xiao)於(yu)或(huo)等(deng)於(yu)其(qi)額(e)定(ding)轉(zhuan)速(su)及(ji)其(qi)它(ta)特(te)性(xing)的(de)要(yao)求(qiu)下(xia)，伺(si)服(fu)機(ji)構(gou)的(de)傳(chuan)動(dong)比(bi)及(ji)出(chu)料(liao)輥(gun)的(de)外(wai)徑(jing)的(de)合(he)理(li)設(she)計(ji)是(shi)滿(man)足(zu)該(gai)機(ji)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)的(de)關(guan)鍵(jian)。由(you)圖(tu)4可見，PLC的信號邏輯順序為先產生（1），即變頻器先驅使電機將刀抬起，在抬刀與下刀之間的時間t2內
，動作（2）必須完成。因此
，需滿足關係t1 轉速要求:此機送料輥直徑r=36mm
，圓周長為L=2πr=36×3.14=113mm
，若以500mm長的袋子為準，則一次製袋成型需轉動周數:n總=500/2πr=500/113=4.425圈
，以每分鍾120個袋的製袋標準，則每分鍾送料輥需轉動:n輥=120n=531轉，同時，送料輥與伺服電機存在1:4的減速比

，故最終要求伺服電機的轉速:n需=531×4=2124轉。

　　精度要求:袋長精度小於0.5mm，伺服傳動機構采用同步帶傳動，伺服編碼器脈衝數為2500P/R

，通過四倍頻轉換後，分辨精度達到10000p/r,即v伺=360°/10000=0.036°，電機輸出到出料輥有4:1的減速比，實際檢測精度達到:
　　v輥=360°/（10000×4）=0.009°，對應的長度分辯精度為:
　　vl輥=2πr×（0.009°/360°）
　　=113×0.000025=0.002825mm。

　　故其本身誤差遠遠小於0.5mm，引起定位誤差較大的真正原因是由於BWS伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)起(qi)停(ting)不(bu)夠(gou)平(ping)滑(hua)，或(huo)者(zhe)由(you)於(yu)送(song)料(liao)端(duan)的(de)送(song)料(liao)速(su)度(du)小(xiao)於(yu)出(chu)料(liao)輥(gun)的(de)出(chu)料(liao)速(su)度(du)，造(zao)成(cheng)出(chu)料(liao)輥(gun)與(yu)塑(su)料(liao)薄(bo)膜(mo)之(zhi)間(jian)的(de)相(xiang)對(dui)滑(hua)動(dong)，故(gu)要(yao)根(gen)據(ju)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)的(de)起(qi)停(ting)速(su)度(du)調(tiao)整(zheng)合(he)適(shi)的(de)加(jia)減(jian)速(su)時(shi)間(jian)，調(tiao)整(zheng)送(song)料(liao)變(bian)頻(pin)器(qi)頻(pin)率(lv)使(shi)其(qi)送(song)料(liao)速(su)度(du)要(yao)大(da)於(yu)出(chu)料(liao)輥(gun)的(de)出(chu)料(liao)速(su)度(du)
，調(tiao)整(zheng)結(jie)果(guo)要(yao)以(yi)出(chu)料(liao)輥(gun)與(yu)塑(su)料(liao)薄(bo)膜(mo)之(zhi)間(jian)不(bu)發(fa)生(sheng)相(xiang)對(dui)滑(hua)動(dong)為(wei)準(zhun)。

　　新型製袋機均帶有兩種封切方式:一種為空白袋封切方式，即伺服係統控製電機以PLCyuxianshezhidemaichongshujinxingdongzuo，zhidaomaichongshuyunxingwanweizhi
，zuoweiyigezhidaizhouqi，cizhongfangshiweifeizhuiseyunxingfangshi，yechengweidingchangyunxingfangshi。lingyizhongweizhuisefengqiefangshi，dangxuanzezhuisefengqieshi
，qiguochengruxia，sifuqidongxinhaodaotong，sifudianjianzhaoPLC程序預先設定的運動曲線進行加速運動
、恒速運動
、減速運動、低速追色，如圖5所示，PLC接收到追色信號時

，通過中斷方式立即停止伺服電機。一般追色長度為10mm
，bingqieyaoqiuzhuisexinhaozhinengzaizhuisefanweineiqizuoyong，qitafanweineixupingbidiaoqiganraoxinhao。zhuisefengqietiaoshishi，zairenjijiemianshangshedinghaosifudianjidehengsusudu，xianjiangjiasushijian
、減速時間設長，再調低速追色速度
，盡可能提高低速追色速度
，以追色平穩、準確為準。調整好追色速度後

，再調加速時間

、減速時間，盡可能調短加減速時間，以膠袋與出料輥不發生相對滑動及追色平穩為準。PLC程序在追色封切時
，對追色信號記數，連續三次檢測不到時

，PLC停止各電機運轉，並驅動報警器報警。同時PLC程序對批量記數，當批量達到預警值時
，PLC驅動報警器報警提示。

　　操(cao)作(zuo)麵(mian)板(ban)上(shang)設(she)置(zhi)了(le)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)調(tiao)速(su)旋(xuan)鈕(niu)，通(tong)過(guo)該(gai)組(zu)旋(xuan)鈕(niu)調(tiao)位(wei)器(qi)可(ke)對(dui)主(zhu)電(dian)機(ji)和(he)送(song)料(liao)電(dian)機(ji)調(tiao)速(su)，從(cong)而(er)改(gai)變(bian)機(ji)器(qi)的(de)加(jia)工(gong)效(xiao)率(lv)
，同(tong)時(shi)，改(gai)變(bian)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)上(shang)PLC的脈衝頻率設定值可對伺服電機調速。

　　PLC內編寫自動運行與手動調試程序
，自動運行程序為生產程序，手動調試程序為調機或維修時使用。

　　該類機械配套BWS伺服係統後

，實現了以下功能:效率提高;良品率提高;封切精度提高;調試機械方便快捷;運行過程平穩。200-800mm長膠袋，生產約160-50個/分鍾;長度誤差在0.5mm內;膠袋封口處溫度線，結實耐拉;既可定長封切
，又可追色封切;追色封切時，連續三次檢測不到色標信號，能自動停機報警;有預警功能，生產到設定批量時，會自動提示;主電機調速，送料電機調速，BWS伺服電機調速;設有自動運行方式和手動調試方式。


圖5 追色封切方式的速度曲線圖

　　結語

　　隨著市場競爭的日趨激烈，用戶對所需產品提出了更高的技術和更合理的性能價格比的要求。BWS伺服係統以其出色的性能完成了對產品的加工過程、加工工藝和綜合性能的改造
，並在工業領域中得到了非常廣泛應用