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食品自動(dòng)包裝膜切機(jī)電氣控制系統(tǒng)解決方案
閱讀：908 發(fā)布時(shí)間：2022-7-8一、項(xiàng)目介紹
在日常生活里我們常見(jiàn)食品包裝紙的生產(chǎn)過(guò)程中，每一段長(zhǎng)度都是一樣的，我們稱(chēng)之為膜長(zhǎng)。并且表面還要進(jìn)行文字和圖案的印刷，那么其生產(chǎn)過(guò)程中，就必然要求在收放卷運(yùn)行過(guò)程中材料和印刷刀頭有一段時(shí)間里保持相對(duì)靜止，并且在每一段膜長(zhǎng)上印刷機(jī)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(tái)在收放卷時(shí)需要保證材料張力恒定，同時(shí)擺臂機(jī)構(gòu)需要和材料進(jìn)行追剪同步。
二、項(xiàng)目配置
序號(hào) | 產(chǎn)品名稱(chēng) | 型號(hào) | 備注 | 數(shù)量 |
1 | HMI | IT6000系列 | 人機(jī)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(kuò)展模塊 | AM600-1600END | 16輸入 | 1 |
5 | 輸出擴(kuò)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(dòng)器 | IS620NS5R5I | 擺桿 | 2 |
三、方案拓?fù)?/span>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(shí)現(xiàn)帶料在收放卷的過(guò)程中保持張力恒定，保證了待加工物料的穩(wěn)定供應(yīng)，收卷和放卷分別配有一個(gè)張力擺桿通過(guò)卷徑計(jì)算和擺桿PID控制收放卷的速度，使擺桿保持在目標(biāo)位置從而保證帶料的張力，這部分主要涉及張力的應(yīng)用。
（2）擺臂同步功能主要實(shí)現(xiàn)帶料在某一段位置中實(shí)現(xiàn)相對(duì)靜止，在收放卷過(guò)程中擺臂會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的凸輪點(diǎn)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(yīng)用。
五、難點(diǎn)解析
（1）怎樣計(jì)算卷徑？
卷徑計(jì)算是通過(guò)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(shí)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(gè)擺桿的反饋源對(duì)收放卷速度做一個(gè)PID調(diào)整，保證計(jì)算出的卷徑誤差不會(huì)太大。
（2）怎樣保證主牽引的速度同步？
程序中建立一個(gè)虛軸然后通過(guò)MC_GearIn電子齒能塊關(guān)聯(lián)上左右牽引軸，速度差是通過(guò)虛軸運(yùn)行的方向決定的，左放右收時(shí)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(guò)A擺桿施加，B牽引右側(cè)張力通過(guò)B擺桿施加，AB之間的張力通過(guò)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?yàn)槭辗啪淼臅r(shí)候需要保證擺桿處于在平衡的狀態(tài)，因此需要對(duì)收放卷電機(jī)的速度做一個(gè)輔助疊加控制，這個(gè)時(shí)候通過(guò)擺桿的目標(biāo)位置和當(dāng)前位置的一個(gè)差值做PID，然后把PID運(yùn)算結(jié)果輸出到收放卷電機(jī)的運(yùn)行頻率上。