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热收缩薄膜包装机的应用
目前,各种品牌的啤酒争先涌入市场,而各个啤酒生产厂家为了抢占商机,也在不断的提高啤酒的质量与产量。因此,更新原有旧的啤酒生产设备已成为啤酒生产厂家必须要考虑的因素。生产啤酒时,从开始的酿造、灌装、杀菌到最后的贴标、包装,每一个生产环节都关系着最后啤酒的产量。自动化程度要求较高使得包装长久以来都是整个啤酒生产的一个薄弱环节。国外的热收缩薄膜包装机(以下简称js金沙3983)已经能够很好的完成最后的啤酒包装,如意大利DYMAC、SMI、OCME,德国的KRONES。由于国外的js金沙3983价格昂贵,国内的许多啤酒生产厂商都改用成本较为低廉的集体手工捆扎或者是简单的机械手搬移作为啤酒装箱方式,尤其以集体手工捆扎形式较多。这样,前几个环节生产出的瓶装啤酒会大量拥积到最后,使得前几个生产环节常常因最后迟缓的手工捆扎而减慢速度。此外,瓶装啤酒的偶尔爆裂时常会伤及正在进行捆扎操作的工作人员。2002年6月我国在颁布的GB4927-2001啤酒新标准中明确规定,全面取缔手工捆扎式包装。在借鉴了国外js金沙3983的先进理念后,国内的几个轻工机械厂家和其他的啤酒生产设备制造厂家也都根据市场的需求,陆续推出了国产的js金沙3983。

系统的配置与方案
 
一般的,js金沙3983可以由主驱动、进瓶、分瓶、送纸板、送切膜和热通道六个部分组成。按照不同的设计思想,各个厂家生产的js金沙3983的机械结构不尽相同,所选择的可编程控制系统以及伺服控制系统也不一样。以科时敏企业的js金沙3983为例,本文将先容作为控制部分的贝加莱可编程控制(PCC)系统和伺服控制(ACOPOS)系统。

js金沙3983的硬件机构

拥有同步电子齿轮、电子凸轮的伺服控制系统早已经取代繁琐的机械凸轮机构,可以比较容易的按照设计者的要求实现运动对象之间的同步关系。js金沙3983的几个运动机构就是使用了伺服电机作为驱动轴,完成了从进瓶、送纸板到送切膜的任务。使用一台伺服电机的主驱动会作为其他几根轴的同步对象,所有的角度相位关系也都根据主驱动电机而定。

控制系统

使用贝加莱的伺服控制系统完全能够满足js金沙3983所有电机的基本运动控制和它们之间的同步运动控制。集成了包装过程中的逻辑控制并带有显示功能的人机面板PP41,一方面可以通过参数的输入给运动控制部分传达命令以及运动特征参数,另一方面可以及时反馈前机器的运行状况和报警状态。

现场总线(CAN BUS)

CAN 总线具有强有力的错误检测能力及差分驱动功能,在强噪声十分苛刻的环境中仍运行良好,因此,在传媒传输和线路设计方面,CAN 总线可以很容易的适合大多数应用场合[1]。

通过现场总线(CAN BUS),人机面板(PP41)和各个伺服控制器之间的通讯变得十分可靠,尤其为伺服运动控制系统中的在线修改同步特征参数提供了保证。

基本运动控制

贝加莱的伺服运动控制系统(ACOPOS SERVO)采用了面向对象型的控制方式。使用高级语言(Basic 或者 C),在针对一个伺服控制器创建了一个运动对象(Axis Object)后,就可以利用创建的指针完成对电机不同的运动控制。

Status =ncaction(AxisBUR->Object,ncPOS_MOVE,ncSTART); 程序1

函数 ncaction() 会实行所有对伺服电机运动控制的基本操作命令。参数1是运动控制对象的指针,参数2是动对象的控制方式,参数3是正对控制方式的动作行为。如上这个语句的意义是:让运动对象AxisBUR->Object ,以正方向运动ncPOS_MOVE ,ncSTART启动。

js金沙3983的各个电机的单独调试与寻参、主驱动的启停、以及分瓶电机的配合都会用到基本运动控制。这样的控制方式目标明确,便于控制程序的写。

同步运动控制

同步运动控制是根据一定的数学模型,一个伺服电机相对于另一个伺服电机要完成一定的运动轨迹所作的控制,也就是通常所说的电子齿轮和电子凸轮的概念。

对于ACOPOS SERVO来说,参与同步的两台伺服电机具有主从关系。js金沙3983的同步运动控制一般是在位置上的同步。在CAN总线上,主轴会把当前的位置信息以一定的微小间隔时间传送至CAN网络上,而参与同步的从轴也会实时的取得这些信息,再实时的根据数学模型计算出当前从轴要走到位置,并且运行当前的轨迹。

通过数学模型,大家可以得到从轴相对于主轴的轮廓关系(Profiler)。这些轮廓的特征参数在电机参与同步之前要下载到伺服控制器中。PP41会利用CAN总线完成参数的下载任务。ACOPOS SERVO可以一次设定11组轮廓关系,使用事件(Event)的方式,使从轴可以在设定的轮廓关系组中按照运动的需要方便的跳转。事件的触发可以有很多种,可以使用PP41向下发送4个SIGNAL信息(ncSIGNAL1.2.3.4),也可以是伺服控制器上的2个触发信息(ncTRIGGER1.2)。因此,大家可以把主从的轮廓关系按照一定的要求分解成几个阶段(State),通过阶段之间的跳转,可以完成不同阶段的同步要求。

程序2这段代码是一个轮廓关系中的第一个阶段,实现了一个简单的1:2的主从位置同步。在这个阶段主轴在完成10000个unit的同时从轴要走完20000个unit。在完成后有两个跳转事件,事件1:如果之前有ncSIGNAL1信息发生,跳转至第2阶段;事件2:结束后没有前面的事件发生将继续重复第一个阶段的同步轨迹。
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