1 項目背景
包裝工業近年來發展十分迅猛,行業總體產值已達到萬億級,行業年復合增長率約為17.98%,其中紙質包裝行業作為國內包裝業產值較大的一個子行業,占據近半壁江山。
包裝產業的迅速發展對包裝機械提出了更多要求,包裝機械產業正在配合產業自動化趨勢,朝著機械功能多元化、結構設計標準化及模組化、控制智能化和結構高精度化方向發展。
立體間歇式包裝機是包裝機中非常重要的一個分類,具有自動化程度較高、性能穩定的特點,廣泛應用于化妝品、藥品、食品、保健用品、音像制品、文具用品、日用品等外包裝生產中。針對立體間歇式包裝機的需求,臺達提供包含臺達可編程控制器(PLC)、伺服驅動器以及人機界面(HMI)等自動化產品在內的解決方案,大幅提高機臺性能,解決了包裝機頻繁高速運行與停止切換的難題,并可規劃伺服驅動器與PLC的加減速曲線,幫助客戶實現包裝機伺服驅動器實時同步加減速的要求。
2 解決方案
作為全球工業自動化領域的領先廠商,臺達不斷探索包裝行業的用戶需求,為眾多包裝機械及生產線提供了各種控制器、驅動器、運動控制、傳感器、工業機器人等產品,同時針對未來智能制造的需求,積極構建智能智造軟件平臺。
臺達提供的自動化解決方案包括PLC DVP-EH3系列、伺服驅動器ASDA-B2系列、人機界面DOP-B系列等自動化產品。其中,DV-PEH3系列PLC高功能標準型主機是臺達DVP-E系列的高級主機,具備出色的運動控制功能、完整的程序保護功能、優異的運算能力、簡易的連網功能以及全新的高速特殊擴充模塊等特性,更適用于復雜的高速、高精控制應用,滿足貼標機、包裝機、印刷機等設備的工藝需求。同樣具備領先優勢以及特色各異的伺服驅動器ASDA-B2系列、人機界面DOP-B等產品與DVP-EH3系列PLC組成了一套完美的控制系統,可有效應對立體間歇式包裝機的需求。臺達控制系統解決方案的系統結構框架如圖1所示。
圖1 系統結構框圖
該解決方案具備以下主要性能和特點:
(1)采用雙皮帶伺服拉膜,拉膜阻力少,包裝袋成型好,更美觀,適用各種形狀、狀態、性質的顆粒及塊狀產品的包裝,滿足包裝機大范圍包裝的需求;
(2)采用PLC控制,人機界面操作系統,使操作直觀方便,集制袋、計量、充填、封合、打碼、切袋一次性完成;
(3)調節方便,包裝機更換品種約在10分鐘以內即可完成;
(4) 適合不同類型的包裝袋,包裝袋的偏差調整只需在觸摸屏上調整即可,操作簡單;
(5)采用伺服控制,實現高精度定位,尺寸準確,完善的預防系統,保障成品率,不浪費物料;
(6)機器包裝部位采用不銹鋼材料,保證物料的衛生與安全;
(7)自動化程度高,稱量、包裝全過程實現無人化,如出現故障系統會自動報警;
(8)氣路控制和電路控制電箱獨立分離,噪音小,電路更穩定;
(9)降低生產成本及管理成本,一條包裝線減少4-10個工人,投入成本在1-2年內實現回收;
(10)提高產品檔次,產品從外觀及包裝質量上達到統一標準;
(11)減少次品率,成品率達到99.5%以上,避免人工包裝的浪費。
該解決方案控制工藝流程如圖2所示。
圖2 控制工藝流程圖
3 項目總結
目前,包裝工業在地域上已經形成了珠三角、長三角以及環渤海三大包裝產業帶,在三大產業帶飛速發展的同時,也帶動了周邊地區的的行業發展,如安徽、湖南、河南、山西、江西、湖北等省區的包裝業在經濟浪潮中迅速崛起。
臺達自動化解決方案滿足了包裝機械制造商的產業升級要求,使包裝機械實現了控制智能化和結構高精度化,同時極大地提高了機臺的穩定性與可用性。
精彩對話:
Q:臺達在PLC市場的產品主要有哪些?近年來臺達對PLC的發展有哪些舉措?
A:臺達一直致力于開發更高階、創新的PLC產品,以滿足市場的應用需求。目前,臺達的PLC產品線涵蓋小型PLC DVP系列、高性能模塊化泛用型PLC AS系列和模塊化中型PLC AH系列等三大主要產品線,以高品質、高性能、高經濟適用性不斷擴大市場占有率,致力于成為全球PLC市場華人品牌的優秀代表。隨著制造業的智能化轉型,臺達也在不斷的創新,除了不斷強化和提升自身產品的性能以及穩定性以外,PLC網絡通訊和產品的易用性也是臺達關注的重點,從軟件的體驗到專用工藝功能。
Q:請介紹一款臺達近期推出的PLC產品。
A:臺達最新推出的產品DVP50MC,作為全新一代一體化總線型運動控制器,采用EtherCAT總線可高速同步控制32軸,響應周期達到1ms.同時,內建豐富的應用接口,如EhterCAT、以太網,CANopen、RS485等網絡,以及增量型,絕對型編碼器接口,可滿足各個行業設備的需求。此外易用的軟件和專業的行業工藝功能指令,大大地簡化了開發人員的工作,降低開發時間和成本。該款控制器廣泛應用于食品制藥,包裝機械,電子加工等工業領域。
Q:臺達的PLC產品主要應用在哪些領域?
A:臺達目前的PLC產品主要面向于食品制藥、電子加工、包裝機械、印刷機械、城市公共建設等應用領域。如,在食品制藥領域,臺達推出了運動控制器MC系列+伺服系統A2系列的整合方案,此方案控制精度高,響應性快,不僅提升了設備的生產效率,其總線型的連接方式節省空間,簡化后續維護;在電子加工領域,控制器AS300不僅擁有卓越的運算能力、強大的運動控制能力,還具備豐富的網絡通訊,如Ethernet /IP.MODBUS TCP等,專屬的應用指令可搭載臺達其他自動化產品,使用便捷,可降低客戶開發的周期。除此之外,為了貼合客戶對產業和工藝的需求,臺達推出了新一代的AS200產品,內建CANopen和歐式端子排,從而減少客戶的配置成本。
Q:對于當下熱門的智能制造浪潮,臺達有何布局?
A:智能制造是一個新興概念,對于中國市場而言,還處在一個摸索的階段,臺達長期以來一直關注著中國制造業用戶對于智能制造的需求,并且致力于為中國用戶打造最適用的整體解決方案。