枕式包装机触摸屏控制系统技术方案
各行各业的产品在市场上流通都要先进行包装,所以包装机械理所 当然的成为了产品生产的重要设备。包装机械的包装速度,包装精度, 系统稳定性直接影响到产品生产的效率,全自动化的、控制功能先进的 包装机是市场上的主导产品。某韩资企业委托北京凯控科技有限公司设 计其一款枕式食品包装机的控制系统,设计指标是能实现自动温控,自 动追踪色标,每分钟包装数量达到 180包左右。
控制需求:
1实现触摸屏控制开机关机,在主电机的过载情况下进行过载保护, 机器故障情况下紧急停车。
2实现点动输出,按住点动按钮,机器点动输出。 3停机时保证横封封刀抬起,不接触包装膜。 4自动控制横封上,横封下,纵封温度稳定。
5通过主电机测速齿轮的脉冲输入,控制步进电机与主电机速度同 步。 6通过检测色标信号与封切位置信号之间的测速齿轮脉冲数,实现 步进电机的自动正追反追。
7可通过触摸屏上的手动追踪按钮实现手动正追,反追。 8系统具有统计功能,可记录每日运行时间,累计运行时间,每日 包装数量,累计包装数量。
设计方案:
系统采用北京凯控科技有限公司的 CKT-S5730嵌入式工控电脑作为 控制器。 CKT-S5730采用的是最新的 PAC (可编程自动化控制器概念设 计的,自带 16路开关量输入输出,
8路模拟量输入,自带脉宽输出口和 脉冲计数输入,集成
5.7寸的彩色液晶触摸屏,实现了控制、人机交互 一体化,相当于业界普遍流行的 PLC+HMI控制。在软件上采用凯控公司
自己研发的组态软件进行系统开发,采用嵌入式系统,组态软件、嵌入
式数据库等先进技术相结合,可以快速进行系统开发,同时大大缩短调 试时间。
开关量 I/O列表: 开关量输入 开关量输出 IO1 紧急停车 IO6 主电机启动 IO2 色标检测 IO7 点动输出 IO3 过载保护 IO8 横上加热开关 IO4 停机位置信号 IO9 横下加热开关 IO5 封切位置信号 IO10 纵封加热开关 模拟量输入 AI1 横上温度信号 AI2 横下温度信号 AI3 纵封温度信号 脉冲输入 /输出 PWM2 测速齿轮信号 PWM3 脉冲输出 组态设计:
根据控制需求进行系统的控制逻辑设计,并设计显示界面。在这里 共设计了三个界面,分别是运行监控界面、数据统计界面、系统帮助界 面。我们把系统分为三个子系统来开发。
首先是开机关机的实现,在这里需要实现以下几点,开机时点击监 控界面上的启动按钮,系统预热 10秒钟,之后启动主电机;停机时点停 机按钮,在位置检测信号为一时,系统停止,关闭主电机。而且,当出 现故障时,按外置的紧急停机按钮时,系统停机;主电机的过载保护信 号为一时,系统停机。按点动按钮,系统点动输出。
第二个子系统是封切温度控制系统, 在这里分为横上温度 PID 控制, 横下温度 PID 控制,纵封温度 PID 控制。开机后系统自动对封切加热部
件进行预热。对温度控制的各个参数的设定是通过点击运行监控界面中 的“横上温度”“横下温度”“纵封温度”三个按钮分别设置各个参数。 并且当温度出现异常时系统弹出温度异常报警对话框。
第三个系统主要是实现控制步进电机与主电机速度同步,同时通过 对色标信号和封切位置信号的检测,输出步进电机的正追或反追。主电 机启动后,安装在主电机上的测速齿轮进行主电机的速度的测量,输出 相应的速度脉冲信号给 CKT-S5730控制器,控制器根据这个速度脉冲信 号,输出相应脉冲控制步进电机以主电机相同的速度运转。自动跟踪通 过以下逻辑实现,检测色标信号和封切位置信号,先计算这两个信号之 间的测速齿轮输出的脉冲数,再根据色标信号和封切位置信号出现的先 后,来判断输出相应脉冲正追还是反追。,系统还可以实现手动正追反 追,通过按运行监控界面上的“手动正追”“手动反追”来实现。
系统还实现数据统计,通过数据统计界面可以显示本日系统的运行 时间,本日的包装数量,系统累计包装时间,累计包装数量。并且每个 数据都可以根据需要进行手动清零。
系统帮助界面用来显示系统的帮助信息。
枕式包装机触摸屏控制系统技术方案
