永宏PLC应用于铝塑膜成型机.docx

永宏PLC应用于铝塑膜成型机 谢宝华 导语：本文主要阐述了永宏PLC在锂电池铝塑膜成型机上的应用。该设备主要实现成卷铝塑膜的成型与裁切等系列操纵 1行业介绍 铝塑膜成型机是锂离子铝塑膜包装膜的自动成型设备，可实现从包装膜卷材到单个成型包装膜的自动化操纵。近年来锂电池行业开展迅速也带动了相关的产业设备开展。 根据国家统计局数据，2021年全国锂离子电池行业累计完成销售收入4474亿元，同比增长5%。主要产品是锂电池企业收入2030亿元。占到行业45%，镍氢电池行业收入430亿元，占到10%；其他电池行业占到45%。锂电池行业的收入增速20%是最高的，碘酸等其他电池行业的而收入下降7%。从电池行业的本钱看，本钱压力较小，锂电池的本钱增长慢于收入增长两个百分点；镍氢电池的也是稍慢，铅酸等其他电池的本钱下降快于收入下降1个点。行业运行状态总体很好。 2系统设计方案 2.1方案背景 设备主要包括六个局部：自动放料、穿刺、冲压成型、压紧、自动送料、裁切。电控系统核心部件为冲压成型伺服/送料伺服/顶料伺服辅以刀架步进与修边步进。多轴应用伺服以适应较宽范围的产品尺寸，且保证准确的送料断切长度；冲压成型部份选用带扭矩到达信号输出之伺服连接模具，操纵方便，精度准确；消费不同尺寸的产品只需要更换模具；断切部采用步进电机连接丝杆，气缸带动切刀动作。 目前市场上主要的控制系统是PLC+伺服的方式，但是成型冲压局部多采用液压控制，控制精度较低。PLC主要有三菱，台达等，HMI主要有维纶通，台达等。综合比拟后，永宏FBS系列PLC+HU触摸屏+扭矩伺服的成套方案在性能和功能上较其他产品方案有上风。 2.2客户需求 根据客户要求，单机共计有5轴NC控制，其中刀架步进与裁刀步进可通过外部切换实现。工作时送料伺服自动送料，长度OK后压紧并穿刺，扭矩伺服压下，扭矩到达压紧后顶升伺服上升完成成型动作，各局部回位后拉料送出并进展裁断。对于不同规格的产品其需要的扭矩值是不同的，客户需要扭矩限制值即扭矩到达信号反应出来时刻的扭矩值触摸屏上可调整。 2.3解决方案 铝塑膜成型机的核心控制系统是永宏FBS-60MCT2-AC主机+FBS-2DA模拟量输出控制器；搭配永宏7寸HF-070L-00触摸屏作操纵控制。传动控制系统由伺服、步进、丝杆、皮带轮等构成；设备应用还包括了外围的接近开关、磁性开关，以及开关按钮等元器件。 3系统硬件设计 3.1硬件配置 设备核心主要由拉料/冲压/裁切三大局部组成。其中冲压局部由上下两个伺服来完成，上部的扭力伺服将材料压得足够实后下部顶料伺服往上冲压实现成型。 3.2机械构造 铝塑膜成型机主要由自动放料、穿刺、冲压成型、压紧、自动送料、裁切六局部组成。 3.3电气控制 铝塑膜成型机的核心控制系统是永宏FBS-60MCT2-AC控制器，通过FBS-2DA模块输出电压控制伺服扭矩；搭配永宏7寸HF-070L-00触摸屏作操控。PLC接线如图3-3，电气控制柜接线图如3-4. 4系统软件设计 4.1工艺流程 设备工艺流程详细如下：设备开机，各轴伺服回原点，选择连续/单步形式工作。连续形式，扭矩伺服下压，扭矩到达后顶料上升，冲压完成后送料伺服定长送料，裁刀跟进切片，裁刀回退切断。单步形式，送料伺服定长送料，裁刀跟进切片，裁刀回退切断，而后扭矩伺服下压，扭矩到达后顶料上升，冲压完成。 4.2控制流程 4.3/O点配置 根据设备工艺流程和控制流程要求，进展了永宏PLC程序I/O点配置；永宏PLC输入输出点配置如表4-1。 4.4PLC功能指令应用 4.4.1NC定位控制 FATEK-PLC将目前市售专用的NC定位控制器功能整合在FATEK-PLC内部SoC芯片内，免除PLC与专用NC定位控制器间的繁杂的数据交换与链接程序外，更大幅降低整体本钱，为使用者提供一价廉质优、简易方便的PLC整合NC定位控制器的答案。 FBS-60MCT2-AC主机可控制4轴的定位运动，速度高达200KHz；完全胜任控制步进作定位控制之需求。在软件内规划好IO组态后，只需通过永宏PLC的FUN140功能指令，即可实现NC定位控制。永宏PLC的NC定位指令简单易懂，采用填表格的形式，输入每一步的定位速度、方向、行程、切换条件等参数，即可实现伺服精准控制。 4.4.2伺服扭矩控制 扭矩伺服接触产品前与分开产品后均采用位置控制，速度可调控制。将伺服规划为位置-扭矩形式，通过外部IO点切换伺服的工作形式，结合逻辑程序实现简单高效控制。 5结论 通过现场调试，铝塑膜成型机的工艺动作均已完善，功能要求知足客户需求，产品加工效果与效率均符合客户要求。调试运行产能可达1200个/每小时，解放劳动力的同时提升了客户产能与经济效益。