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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）
1引言
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），將jiang客ke戶hu機ji械xie拉la花hua變bian成cheng電dian氣qi控kong製zhi，拉la花hua的de距ju離li和he速su度du可ke由you最zui終zhong用yong戶hu在zai觸chu摸mo屏ping上shang調tiao整zheng。使shi得de客ke戶hu的de拉la花hua花hua型xing調tiao整zheng變bian的de便bian利li靈ling活huo。大da大da提ti高gao了le生sheng產chan效xiao率lv。
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)。
2係統設計
2.1控製工藝分析
（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。
2．2硬件體係結構設計
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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