一.前言

大連安迪數控技術有限公司針對國內熱封切制袋機現狀推出了專用伺服控制解決方案，在國內某公司制袋機設備成功應用并得到了廣泛推廣，該方案采用了ADSD-S交流同步伺服驅動器、ADSM-S交流永磁同步伺服電機、觸摸屏、PLC、變頻器、變頻電機等主要元器件；根據設備工藝要求選擇了低慣量高轉速的ADSM-S伺服電機作為主要運動機構，保證了封切制袋機在頻繁啟動負載下自身運動的平穩性與快速響應性，使伺服電機的一次送料轉速能夠滿足切刀上下運行的時間要求。同時簡化了機械機構，解決了原機械設備效率低、定位精度低、能耗大、自動化水平低、浪費材料等缺點。

圖１　熱封切機設備圖

二.控制原理

　　整個設備生產工藝過程主要分為抬刀、定位、封切三個部分。熱封刀與切刀的上下往復運動由變頻器驅動變頻電機控制，袋長定位由伺服驅動器控制伺服電機帶動送料輥控制，另外光電傳感器（又稱光電眼）、溫控器、接近開關，做為測控元器件，負責時間的判斷與控制信號的發出，使執行器件之間確立時序關系。PLC做為核心程序的載體，負責脈沖信號的發送及各種控制信號的轉化與傳遞，最終控制各執行機構的運轉與協調。觸摸屏作為人機界面，用于參數設置及整臺機器運行狀況監控，通過觸摸屏可以調整袋長、清零、復位、點動等操作；還可以顯示袋長數值和被加工袋的累計數量等。

下圖為熱封切機的控制原理框圖：

三.工作流程

１.系統上電

　　程序初始化，輸入袋長數值，調整溫度儀，使封刀的溫度達到熱封的需要（封刀的溫度，應根據主電機的轉速高低進行設定，以膠袋封口處結實耐拉為準。封刀溫度偏低，會導致膠袋封口處不牢。若封刀溫度偏高，會導致膠袋封口處燙穿，因此，應根據主電機轉速及封口時間長短進行調節）；進入手動調節模式，檢查機械部分，伺服系統，變頻器等是否可以正常工作，調節色標光電眼，使其能夠感應色標變化。

２.制作袋子

　　點擊觸摸屏自動運行按鈕，主變頻電機(1.5KW)工作，通過機械連桿帶動封刀和切刀上下往復運動，切刀每向上運動一次，伺服信號就導通一次，由PLC發送脈沖控制伺服電機(1kw)運轉，脈沖的個數決定了伺服電機轉動的圈數，脈沖的頻率決定了伺服電機的轉速，伺服電機通過同步帶帶動送料輥送料，伺服電機必須在切刀下降到承切皮輥之前完成定位，當切刀和封刀下切后，膠袋形成，當切袋個數到達預設個數或按下急停按鈕時，在生產完當前膠袋后停機，切刀和封刀停在高位停車處。

　　制袋機一般具有兩種封切方式：空白袋定長封切和尋標封切，當選擇空白袋定長封切時色標光電眼不起作用，PLC程序根據切袋長度、機械傳動比、伺服驅動器的電子齒輪比、伺服電機編碼器的線數以及送料輥的周長，計算出伺服系統定位所需要的脈沖數，然后由驅動器驅動伺服電機帶動送料輥轉動送出一定長度的膠袋，從而實現白袋定長封切；當選擇尋標封切時，其過程如下，伺服啟動信號導通，伺服電機按照PLC程序預先設定的運動曲線進行加速運動、恒速運動、減速運動、低速追色，如圖3所示，PLC接收到追色信號時，通過中斷方式立即停止伺服電機。一般追色長度為10mm，并且要求追色信號只能在追色范圍內起作用，其它范圍內需屏蔽掉其干擾信號。追色封切調試時，在人機界面上設定好伺服電機的恒速速度，先將加速時間、減速時間設長，再調低速追色速度，盡可能提高低速追色速度，以追色平穩、準確為準。調整好追色速度后，再調加速時間、減速時間，盡可能調短加減速時間，以膠袋與出料輥不發生相對滑動及追色平穩為準。PLC程序在追色封切時，對追色信號記數，連續三次檢測不到時，PLC停止各電機運轉，并驅動報警器報警。同時PLC程序對批量記數，當批量達到預警值時，PLC驅動報警器報警提示。