西门子S7200与V80伺服系统在立式食品包装机中的应用应用产品：S7200、V80伺服系统所属行业:食品包装用户类型:OEM侯稳重（佛山市正一大机电设备有限公司）应用介绍：食品包装机系列---螺杆包装机5240食品包装机就是把所需要的食品装进袋子里面然后封装起来的过程。第一步先把一张膜变成一只三面封闭的袋子，第二步把所需要的物料放入袋中，最后将袋子封口。这样一个装满东西的袋子就制做完成了。袋子的长度取觉于送膜的多少，为了使控制的精度提高一般会选用伺服电机。把物料放入袋中需要另外一台设备的配合，主要常用的就是电子秤（颗粒状产品如图2所示）、螺杆（粉末状产品如图1所示）及转料盘（颗粒状产品）。小型粉剂、颗粒、液体食品包装机大多数属于立式包装机。它主要包括：供料部分、称量部分、包装机部分及成品输出部分。供料部分与称量部分与所包装的产品类别有关，包装机部分与成器输出部分基本相同。下面我主要来介绍一下包装机部分的系统控制。关键词：包装机、伺服电机、PLC。图1.螺杆下料设备图2.电子秤下料设备电气控制部分选型包装机是一种由放膜系统、张力控制系统、衣领成型器、纵封、横封及切刀等部分的协调动作来完成制做一个袋子的的设备。其中包装膜的传送由于控制精度及速度以及运动曲线等方面的考虑选择使用伺服电机系统，控制器使用晶体管输出的PLC。电气配置如图所示.图3.电气配置图输入信号PLC分配输出信号PLC分配色标信号I0.0送膜脉冲Q0.0停止按钮I0.1螺杆脉冲Q0.1急停按钮I0.2纵封Q0.2启动按钮I0.3横封Q0.3色带检测信号I0.4切刀Q0.4包装膜检测信号I0.5运膜压轮Q0.5低温报警信号I0.6左纠偏输出Q0.6送膜伺服报警信号I0.7右纠偏输出Q0.7切刀触发信号I1.0抽气风机Q1.0纠偏左限I1.1托料推板Q1.1纠偏右限I1.2I1.3I1.4表1控制信号I/O表伺服电机要求额定转速3000R/min,额定电流大于3A，转动惯量大于710-4kgm2。额定转矩2N·m。综上所述为这个系统选择CPU224XP及750WV80伺服控制系统。图4.系统配置图安装设置参数将PLC与伺服电机根据图纸安装在设备上面，并将V80上面脉冲设定旋转开关调整到8的位置。程序设计以一台螺杆式包装为例，这个系统中主要控制部分就是送膜伺服电机、螺杆伺服电机、横封电磁阀、纵封电磁阀、切刀电磁阀等。程序主流程从大的方面来讲主要分为送膜部分和横封部分（包括了纵封、切刀、抽气、托料等辅助动作）。程序结构如图5所示：启动Y系统等待先拉膜NY送膜部分先拉膜NY横封部分横封部分抽气部分切刀部分纵封部分托料部分先拉膜NY完成图5程序流程图(一)送膜伺服脉冲控制使用西门子S7200PLCPTO多段速来控制，脉冲数与机械减速比及皮带轮的直径有关，在此可以通过试验的方法来确定这个参数，每1mm所需要的脉冲数。为了保持送膜的平缓度，而V80伺服电机又不具备加减速的设定功能，所以在控制曲线中加入加减速的控制如图6所示.VVmaxVminS1S2S3tt1t2t3S1--------加速脉冲数S2--------匀速脉冲数S3--------减速脉冲数t1--------加速时间t2--------匀速时间t3--------减速时间图6定长送膜伺服电机控制曲线在定长拉膜时，送膜伺服总脉冲数S总=S1+S2+S3当t1=t3，S1=S3时，曲线为一个等腰梯形。另外当S总=S1+S3时如图7所示:波形成为三角型状，速度提高到最大值就减速下降。VVmaxVminS1S3tt1t3图7当S总<S1+S3时如图8所示，伺服最高速度在没有到达Vmax时就开始下降.VVmax速度差值VxVminS1S3tt1t3图8在色标定长送膜控制中，如图9所示，当接收到色标信号时伺服电机需要立即停下来，为了能够使包装膜停的平稳一点，在设计程序时，如果在A1点色标信号到来，那么伺服电机将会在高速旋转的时候突然停止，会产生一个很大的振荡，而且长时间这么用对伺服电机也是一种伤害。如果选择在减速的过程中A点色标信号到来，这时电机处于在较低的转速下停止。为了能让色标在减速过程中到来，那么首先我们要知道包装的色标间距L，在不考虑皮带打滑及电机停止时的冲击的情况下，L=S1+S2+S3在做曲线的时候需要给总的送膜为S=L+S4S=S1+S2+S3+S4其中当