雷賽全數字化交流伺服在立式包裝機上的應用

圖2為包裝機設備電氣原理圖，整個設備工藝過程主要分為抬刀、定位、封切三個部分，整個工藝過程由熱封切刀、伺服裝置、變頻裝置、牽引皮輥、承切皮輥聯動完成。

熱封切刀安裝在傳動軸上，該軸由變頻裝置驅動，做上下往復運動；伺服裝置驅動牽引皮輥，按照一定的速度，保證熱封切刀在離開承切皮輥并再次到達承切皮輥之前，將所設定長度的塑料袋送過切刀；隨后，熱封切刀到達承切皮輥，將塑料袋封口，并切開。

n         人機界面：觸摸屏，界面上可設置定長封切或色標封切、切袋長度、送袋速度等，當選擇為定長封切時，色標封切無效。

n         PLC：核心程序的載體，控制各執行機構的運轉與協調。根據伺服機構的機械傳動比、伺服驅動器的電子齒輪比、伺服電機編碼器的線數以及出料輥的周長，PLC程序計算出伺服驅動器接收一定數量的脈沖，伺服電機驅動出料輥轉動，帶出一定長度的膠袋，實現定長控制。

n         色標傳感器：到位信號，負責時間的判斷與控制信號的發出。

n         主變頻裝置：負責熱封刀的連續上下運動，同時控制出袋速度與效率。

n         伺服驅動裝置，由驅動器、伺服電機構成，作為主要運動機構，主要任務是完成定位精度的控制，嚴格執行來自PLC的脈沖指令控制，同時，保證在頻繁啟動負載下自身運動的平穩性與快速響應性，使伺服電機的一次送料轉速滿足切刀上下運行的時間要求。伺服性能直接反映了這臺設備的整機性能與質量。

3 工作流程

包裝機設備的工作流程如下：

1）設備上電，溫控器控制封刀處加熱器進行加熱；

2）送料變頻器驅動送料電機以設定的速度輸送塑料薄膜，送料感應器檢測到送料端放卷的塑料薄膜足夠時，送料電機停止送料；

3）溫度達到預設值，溫控信號導通，主變頻器驅動主電機通過機械傳動裝置控制切刀和封刀的上下往復運動；

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，當前膠袋形成后停機，切刀和封刀停在高位停車處。

4 伺服系統應用與實際調試數據

    本機采用雷賽ACS806伺服驅動器，驅動單元采用美國TI公司最新DSP芯片、大規模可編程門陣列(CPLD)和智能化功率模塊(IPM)，集成度高、可靠性好。驅動單元具備標準位置控制，可接收脈沖信號，同時具備了主電源過壓欠壓、過流、過載、編碼器異常、位置超差等多項在線檢測與診斷，使控制過程一目了然。  

       伺服電機為雷賽ACM602V36三相永磁同步伺服電機，寬調速比，恒轉矩輸出，三倍過載能力，額定轉速3000rpm，配置2500線編碼器。  

       本機只需使用一套伺服系統就能完成其主要功能，圖3為該包裝機伺服配置。

圖3 雷賽伺服驅動器配置圖

4.2 包裝機實際調試數據

現場調試，客戶端參數如表1所示：

表1 某客戶端實際調試參數表

雷賽伺服驅動器基本設置如圖4所示：

圖4 雷賽伺服驅動器參數配置圖

監測實際制袋過程（見圖5），數據表明，工作時電機電流4.2A，速度1800rpm，精度控制在0.05mm以內，達到客戶要求。

     圖5 雷賽伺服驅動器在線監測圖