包裝機械創新源自控製係統
http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 10:42:24 來源:中華機械網
一套豐富而先進的自動化產品體係為Hensen包裝技術設備公司所用,製造出最現代化的飲料包裝機械。
位於德國不萊梅市的Hensen包裝技術設備有限責任公司(HPC) ,在製造先進的包裝機械領域已有25年的經驗。它所采用的由羅克韋爾自動化集成體係構建的先進並且易於操作的控製係統使包裝機械設計獲得了持續的創新能力。
包裝機械呼喚自動控製
HPC公司因其製造的裝填和密封等機械而蜚聲世界,其產品包括一係列的標準機械和特種機械,可滿足不同的市場需求和應用。HPC公司是提供用於立式紙盒、軟袋的裝填和密封機械的專業製造廠家,其產品所對應的領域正在從可重複填充的包裝袋向不斷更新的快速消費品過渡。HPC公司同時也進行紙盒加工、機械組配,具備整條包裝係統生產線的製造能力。Hensen機械的使用功能可靈活調整,而且此型設備易於維護,在高速運轉時仍可保持穩定的性能,並且可以快速轉換產品的種類和型號。
HPC的客戶多是生產、包(bao)裝(zhuang)諸(zhu)如(ru)飲(yin)料(liao)等(deng)快(kuai)速(su)消(xiao)費(fei)品(pin)的(de)廠(chang)商(shang),他(ta)們(men)麵(mian)臨(lin)激(ji)烈(lie)的(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng),因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)不(bu)斷(duan)開(kai)發(fa)新(xin)產(chan)品(pin)來(lai)吸(xi)引(yin)消(xiao)費(fei)者(zhe)的(de)注(zhu)意(yi)力(li)。在(zai)德(de)國(guo),立(li)式(shi)紙(zhi)盒(he)和(he)軟(ruan)袋(dai)被(bei)用(yong)作(zuo)主(zhu)要(yao)的(de)可(ke)重(zhong)複(fu)填(tian)充(chong)的(de)包(bao)裝(zhuang)物(wu),但(dan)是(shi)在(zai)北(bei)美(mei)和(he)遠(yuan)東(dong),可(ke)再(zai)封(feng)口(kou)立(li)式(shi)軟(ruan)袋(dai)目(mu)前(qian)是(shi)諸(zhu)如(ru)能(neng)源(yuan)、運動飲料、洗xi衣yi液ye和he個ge人ren護hu理li液ye等deng液ye體ti的de主zhu要yao包bao裝zhuang形xing式shi。用yong於yu運yun動dong飲yin料liao外wai包bao裝zhuang的de此ci類lei立li式shi軟ruan袋dai,因yin其qi外wai觀guan具ju有you柔rou美mei的de曲qu線xian和he便bian於yu手shou握wo的de模mo紋wen,使shi其qi在zai貨huo架jia上shang顯xian得de十shi分fen醒xing目mu,運yun動dong過guo後hou口kou渴ke的de人ren們men也ye能neng更geng方fang便bian順shun暢chang地di飲yin用yong飲yin料liao。今jin天tian高gao速su的de和he全quan自zi動dong化hua的de包bao裝zhuang機ji械xie需xu要yao具ju備bei最zui現xian代dai化hua的de硬ying件jian和he軟ruan件jian控kong製zhi係xi統tong,此ci類lei控kong製zhi係xi統tong包bao括kuo精jing確que運yun動dong控kong製zhi係xi統tong、方便使用的人機界麵和功能強大的邏輯控製係統。
選擇集成供應商
作為一家客戶遍布全球的供應商,HPC需要一家運轉良好的自動化設備生產廠家為其提供一流的、涵蓋全球範圍的技術支持和零部件供應。HPC同時也希望和在高端自動化領域有所建樹的專家合作,借助專業知識和豐富經驗來開發新一代包裝機械的先進的控製係統。
在認真調查過一些自動化設備供應商後,HPC最終選擇了Rockwell自動化公司作為其供應商,並將Allen-Bradley Logix自動控製平台作為其最新包裝機械的標準配件。Logix 是可編程邏輯控製器(PLC)係列的品牌,包括從功能強大的ControlLogix到緊湊的FlexLogix等一係列的品牌。因為Logix係列提供了多種的具體型號的控製器PLC以供選擇,HPC總能從中選出適合的控製器,應用到從小型機械到大型生產係統等不同場合。因為所有的Allen-Bradley PLC都使用相同的Logix控製核心,所以它們都使用相同的容易使用的RSLogix5000 軟件語言來編程。HPC的工程師隻需熟悉這一種開發工具即可勝任工作。一套編碼可在這一係列中不同型號的PLC之間相互通用。
方便靈活 如虎添翼
ControlLogix將邏輯和運動控製集成到了一個控製體係之中,並且可以對此兩種控製使用相同的一套開發工具,即RSLogix5000語言來方便地編程。除了這一通用的開發環境,Logix係列PLC還使用NetLinx獨特的、帶有開放式軟件界麵的Allen-Bradley網絡協議來保證數據的有效流通。利用NetLinx協議,如同利用DeviceNet、ControlNet、EtherNet/IP等協議一樣,可以方便地傳輸數據;而且因為這些網絡使用開放的CIP因特網協議,因此可以直接和製造商的ERP(企業資源管理)以及其他商務IT係統相連。
因為使用完全開放的傳輸協議,NetLinx確que保bao了le可ke以yi實shi現xian從cong機ji器qi的de任ren一yi個ge輸shu入ru端duan口kou對dui機ji器qi進jin行xing設she置zhi的de功gong能neng。工gong程cheng師shi通tong過guo網wang絡luo,不bu必bi和he控kong製zhi器qi進jin行xing直zhi接jie的de物wu理li連lian線xian,即ji可ke實shi現xian對dui設she備bei的de編bian程cheng,從cong而er設she備bei調tiao試shi、試車時間大為縮短。
同樣,維護工程師在控製室,而不必走到機器旁,即可診斷、調試和修改程序。通過采用因特網技術,此理念得到了進一步的發展。用戶安裝一個Allen-Bradley 9300-Rades調製解調器,即可從世界上任何一個可以撥號上網的地方撥號連接整個基於NetLinx協議的控製網絡。
NetLinx協議是Rockwell自動控製集成體係的關鍵,它保證了此體係中的硬件和軟件在出廠時即能完美結合在一起,相互配合,聯手工作。集成體係對例如象HPC這(zhe)樣(yang)的(de)機(ji)器(qi)製(zhi)造(zao)商(shang)提(ti)供(gong)了(le)諸(zhu)多(duo)益(yi)處(chu),例(li)如(ru)它(ta)大(da)幅(fu)縮(suo)短(duan)了(le)設(she)計(ji)和(he)構(gou)建(jian)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)時(shi)間(jian),而(er)且(qie)它(ta)提(ti)升(sheng)了(le)整(zheng)台(tai)機(ji)器(qi)的(de)運(yun)行(xing)性(xing)能(neng),使(shi)機(ji)器(qi)更(geng)易(yi)於(yu)維(wei)修(xiu),也(ye)更(geng)可(ke)靠(kao),同(tong)時(shi)提(ti)高(gao)了(le)生(sheng)產(chan)商(shang)的(de)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)和(he)獲(huo)利(li)能(neng)力(li)。
使用Allen-Bradley平台DeviceNet的另一個益處是可以實現全自動化的設備置換(ADR)。ADR功能實現了在不用關停網絡的情況下即可置換象Allen-Bradley PowerFlex驅動器這樣的設備,在係統萬一出現崩潰時,可將停機時間壓縮到最短。
ControlLogix使用SERCOSshuzijiemianhegaosuguangxianwangluolaishixiankongzhiqihesifuqudongqizhijiandeshujuchuanshu。guangxianwangluoqudailedakundedianxian,erqietahaikeyifasonghejieshouqudongqidezhuangtaixinxi。shiyongSERCOS的益處還包括使得機器調試更便捷、運行的精確性更高、係統運行性能更穩定。
HPC同時也采用Rockwell自動化公司的Allen-Bradley Guardmaster機器安全係統作為標準配件。此安全係統提供了一套完備的安全產品,從簡單的聯鎖裝置到使用激光掃描儀和光幕的屏蔽係統。Guardmaster係統達到了HPC的所有安全要求,同時也保證了和Allen-Bradley控製體係的可兼容性。
Rockwell自動化公司集成體係的優點在HPC的最新包裝機 HO-Auto上得到了集中體現。這款包裝機采用集成的運動和邏輯控製係統,實現下述功能:即將一個噴口插入到一個紙盒中,並將接縫處密封好。
使用ControlLogix控製器的機器可以快捷方便處理不同尺寸或規格的紙盒。當需要改變插入紙盒的噴口的尺寸時,需要變換機器的關鍵部件;在對機器的關鍵部件重新布位時,和傳統的機器相比,新型機器的控製部件PLC采用DeviceNet協議,來對伺服驅動器發出指令,大幅縮短了完成這一過程所需的時間。
操作人員可以通過Allen-Bradley PanelView人機界麵來選擇所需的機器設置,然後通過ControlLogix來完成剩餘的工作。Allen-Bradley Flex I/O模塊分布於機器的不同部位,通過此模塊,可實現對水壓閥的控製,並可將傳感器的信號反饋回來;它利用DeviceNet實現與PLC的數據交換,以往將信號傳會控製台需要使用相當數量的電線,現在所需的電線數大為減少。 這一工序完成以後,紙盒可以通過傳送帶或軌道傳送到下一生產環節。
HPC同時將Rockwell自動化公司的運動控製係統應用到了其CMF型裝填和密封機器設備中。此款連續作業的機器每分鍾可處理多達250個紙盒,這些紙盒可以由軌道係統提供,也可由HO-Auto紙盒成型機器直接提供。紙盒由一個注冊過專利的索引係統送入CMF中,導引到裝填器旁。
在這裏紙盒被引導到一個具有12個裝填和密封工位的旋轉傳輸帶上。這道工序也可實現加強型的密封。
每一個CMF旋轉傳輸帶上的填充位都安裝有一個Allen-Bradley MP係列低慣性伺服馬達,此馬達由一個Allen-Bradley Ultra3000數字伺服驅動器控製。由於MP係列馬達具有較高的力矩/尺寸比,因而它在傳輸帶上隻占用非常小的空間,而且便於安裝。Ultra3000驅動器也安裝在傳輸帶上,並通過SERCOS界麵與ControlLogix PLC相連。傳輸帶通過滑環與機器的其它部位相連,這樣DeviceNet和SERCOS網絡即可通過旋轉節點無縫運行。
經由PowerFlex可調速驅動器控製的傳輸帶傳輸,被填充和密封後的紙盒被送到最後一道包裝工序。
“通過Logix實現的網絡和伺服技術之間完美的集成大幅縮短了工程時間”HPC的編程人員Jorg von Mallotkie表示:“這是因為利用一段程序,從機器的某一個單點即可對機器進行設置。在調試、試車階段也可以通過單點界麵進行故障診斷,從而使得機器的安裝、調試時間較以前大為縮短。”