螺杆充填机是专门针对粉末状、超细粉末状物体行计量充填的机器。机器可根据客户的产品品种(如奶粉)和充填容器(如奶粉罐)容积进行自动调整,通过伺服电机带动螺杆旋转达到计量充填物料的目的,同时可选装后续反馈系统自动对充填量进行调整。该项目客户是主要提供称重充填机螺杆充填机立式包装机等包装机械及包装生产线的公司。
挑战
螺杆充填机是的种标准化设备该客户的终端用户对这台螺杆充填机提出了更高技术要求:
1.充填精度:±1%
2.充填速度:120发/分钟
3.配方功能:操作员只通过选择不同产品类别即可作出对不同罐装类别快速的切换
4.位置记忆:在停机或故障处理后,甚至在断电手动调整机器位置后,螺杆充填机可以准确识别当前的位置
5.螺杆充填机可以通过Ethernet/lP接入全厂控制系统
解决方案
在这个系统中,采用controlLogix L55M22作为控制器,伺服接口模块采用1756一M02AE,人机界面采用PanelView 1000,伺服驱动器采用Ultra3000 伺服电机采用内置多圈编码器的1326AB中惯量电机。
PanelView和controlLogix 之间采用Controlnet进行通讯。controlLogix L55M22内置的RS232通讯口和称重
模块进行通讯通讯协议采用ASCII码,无需增加额外的通讯模块。基于背板通讯的ControlLogix 控制平台无需通讯编程便可通过1756-ENBT将螺杆充填机接人Nestle全厂Ethernet/IP网络。
采用集成运动控制系统开发螺杆充填机的控制系统非常万便PLC控制器和Motion控制器为同个控制器ControlLogix, PLc编程软件和Motion配置编程软件为同一套软件RSLogix5000。原来非常复杂的运动控制程序现在只需数条梯形图语句就可以完成了,而且逻辑控制和运动控制之问不再需要额外的通讯代码。机器充填精度和速度部得到提高。伺服电机内置高分辨率多圈编码器可准确记录任何时候机器工作位的位置.
螺杆充填机需要对不同罐装类别快速的切换,Logix5000基于标签编程方法和自定义结构体功能q以非常方便的实现这要求。先定义一个包含所有当前产品变量的结构体,这样以这个结构体为类型的变量即可保存产品更换时的所有信息,操作员只需在人机界面上的选择相应的产品即可更换生产批次,同时每个工作位都具有相同的属性,再定义个包含所有工作位变量的结构体只要根据工作位的数量来定义基于工作位结构体的变量,不再需要重复定义每个工作位的不同变量,工作位的控制也变得非常简单。螺杆充填机控制程序中有大量的数据运算,原来的程序非常臃肿。RSLogix5000支持lEC61131-3的数据类型,每个标签占用32位内存,不同数据长度(如Int类型和Real类型)的数据进行运算时不再需要复杂的转化,Logix5000还支持四则混合运算,使得程序十分简化数据,处理功能太大增强。系统的操作更加简单和方便。
成果
螺杆充填机在功能上完全达到了要求,可以处理更为复杂的生产要求,不同生产批发的更换时间减少20%,故障处理时间减少30%,生产产量、质量、效率都得到了较大的提高。


