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食品自動包裝膜切機電氣控制系統(tǒng)解決方案
閱讀：809 發(fā)布時間：2022-7-8一、項目介紹
在日常生活里我們常見食品包裝紙的生產(chǎn)過程中，每一段長度都是一樣的，我們稱之為膜長。并且表面還要進行文字和圖案的印刷，那么其生產(chǎn)過程中，就必然要求在收放卷運行過程中材料和印刷刀頭有一段時間里保持相對靜止，并且在每一段膜長上印刷機構(gòu)停留的位置必須是相同，保證每一段文字印刷的位置都是統(tǒng)一的。所以間歇式操作臺在收放卷時需要保證材料張力恒定，同時擺臂機構(gòu)需要和材料進行追剪同步。
二、項目配置
序號 | 產(chǎn)品名稱 | 型號 | 備注 | 數(shù)量 |
1 | HMI | IT6000系列 | 人機界面 | 1 |
2 | PLC | AM600系列 | 控制器 | 1 |
3 | 電源模塊 | AM600-PS2 | 電源模塊 | 1 |
4 | 輸入擴展模塊 | AM600-1600END | 16輸入 | 1 |
5 | 輸出擴展模塊 | AM600-0016ETN | 16輸出 | 1 |
6 | 整流單元 | MD810-20M4T22G100 | 1 | |
7 | 變頻逆變單元 | MD810-50M4T1.5G300 | 收卷、放卷 | 2 |
9 | 伺服逆變單元 | IS810N-50M4TD8R4INT | 左右牽引 | 1 |
10 | 伺服逆變單元 | IS810N-50M4TS012INT | 擺臂 | 1 |
11 | 伺服驅(qū)動器 | IS620NS5R5I | 擺桿 | 2 |
三、方案拓撲圖
四、 控制思路
按照功能分解為兩部分：收放卷功能和擺臂同步功能。
（1）收放卷功能主要實現(xiàn)帶料在收放卷的過程中保持張力恒定，保證了待加工物料的穩(wěn)定供應，收卷和放卷分別配有一個張力擺桿通過卷徑計算和擺桿PID控制收放卷的速度，使擺桿保持在目標位置從而保證帶料的張力，這部分主要涉及張力的應用。
（2）擺臂同步功能主要實現(xiàn)帶料在某一段位置中實現(xiàn)相對靜止，在收放卷過程中擺臂會根據(jù)預設的凸輪點位與主牽引保持一定的位置關(guān)系，主要涉及凸輪追剪的應用。
五、難點解析
（1）怎樣計算卷徑？
卷徑計算是通過線速度公式：線速度 = 轉(zhuǎn)速 * π * 直徑， 反推出直徑 = 線速度 / (π * 轉(zhuǎn)速)，使用該公式時需要保證系統(tǒng)中主牽引和收放卷的線速度保持一致，所以系統(tǒng)中還需要一個擺桿的反饋源對收放卷速度做一個PID調(diào)整，保證計算出的卷徑誤差不會太大。
（2）怎樣保證主牽引的速度同步？
程序中建立一個虛軸然后通過MC_GearIn電子齒能塊關(guān)聯(lián)上左右牽引軸，速度差是通過虛軸運行的方向決定的，左放右收時牽引B速度略快與與A反之亦然，A牽引左側(cè)的張力是通過A擺桿施加，B牽引右側(cè)張力通過B擺桿施加，AB之間的張力通過AB牽引的速度差產(chǎn)生的。
（3）擺桿PID在系統(tǒng)中起到什么作用
因為收放卷的時候需要保證擺桿處于在平衡的狀態(tài)，因此需要對收放卷電機的速度做一個輔助疊加控制，這個時候通過擺桿的目標位置和當前位置的一個差值做PID，然后把PID運算結(jié)果輸出到收放卷電機的運行頻率上。