三菱Q PLC和運動控制器在柔性熱收縮薄膜包裝設備上的應用

　　彬臺機械（蘇州）有限公司是臺商獨資企業在蘇州建立的大陸生產總部，從事食品、飲料、啤酒、乳品等包裝機械設備。在臺灣幾十年的發展，技術已達到國際先進水平，由于事先本土化經營，與統一、康師傅等臺商達成合作伙伴。該公司代理歐、美、日著名自動化食品、包裝、化工設備及原物料并使用其三菱FA產品包括：人機界面、PLC、變頻器、伺服等。

2. 設備說明：

　　應國家對安全環保的要求提高，禁止對啤酒瓶等玻璃制品采用編織帶捆扎包裝運輸，以降低對接觸人員的傷害，同時以往飲料行業的包裝采用紙箱或周轉箱的方式，成本較高，回收困難，于是新型的熱收縮薄膜包裝機成為理想的選擇。

　　該項目系彬臺公司針對統一企業要求改造之飲料熱收縮膜包裝機。該設備電氣控制主要部件采用了日本三菱公司FA產品，其系統要求如下：

　　（1）控制以推瓶電機作為傳動主驅動電機，分瓶電機和送切膜電機作為跟隨從電機。在每個包裝過程中，推瓶桿推出一組瓶子完成一次包裝，推瓶電機的位置反映出包裝周期的位置數據。在每個包裝周期內，送切膜電機，分瓶電機1，2同推瓶電機的位置為一一對應的數據關系，根據對應的數據對機器的動作進行控制。應用三菱運動控制技術實現多軸同步運行，從軸耦合主軸位置運動，從而達到包裝的目的。

　　（2）分瓶電機要求

　　在熱縮膜包裝機中，包裝段的瓶傳送通過主驅動電機傳送，兩個分瓶電機的傳送鏈上，分別裝有等距離的兩組擋瓶爪，兩個電機快慢交替運行，將排列整齊的瓶子分成預定的瓶組，通過主驅動電機傳送到下一個工位。根據主驅動電機（推瓶電機）的運動位置，分瓶電機按照運動曲線與推瓶電機同步運行，作為推瓶電機的從機，有規律交替快慢運行，進行主從同步運行，在一個推瓶周期內，實現一次分瓶過程。

　　（3）送切膜電機要求

　　根據推瓶電機每推出的一組瓶子，送切膜電機實現對該瓶組的裹膜包裝，通常情況下，可以用曲線的三段變化實現，A段為瓶底下后半部壓膜的長度，B段為裹膜和瓶底下前半部壓膜的長度，C段為將膜切斷后，將膜送到膜出口的長度，保證下次膜順利導出。A段運行的位置要求為送切膜電機運動位置和推瓶電機運動位置相等，即主電機與送切膜電機的運動距離一致，保證送出的膜與瓶組移動位置的1：1絕對關系。B段中送膜速度比較快，保證導膜桿順利地把膜裹在包裝產品上。C段為低速出膜結束過程。

　　運動同步控制是熱縮膜包裝機的控制系統特點，伺服電機之間的主從同步數據通過三菱伺服放大器專用SSCNET總線傳輸，多個從軸耦合一個主軸的位置實現相互聯動，提高了控制速度和控制精度。操作員通過人機界面對該設備進行系統監控操作。

3.系統配置圖

　　該系統使用了三菱的Q系列PLC和運動控制器,具有運行控制精度高、編程方便、接線簡單、監控功能多以及小型化等特點。其系統配置主要為Q02HCPU、Q172CPU、Q64DA、Q64AD、QX41、QY41P、F940以及MR-J2S伺服系統等。

4.調試情況和體會

　　現場調試系統時，先用電腦用運動控制軟件的監控功能檢測監視伺服放大器狀態并排錯,同時觀察伺服電機的運動，以驗證伺服系統和運動控制系統接線是否正確。然后用觸摸屏和外部相關開關按鈕進行操作，驗證所有程序的正確性。

　　由于系統采用了三菱運動控制CPU和高品質的三菱伺服系統等，運動控制監控功能的強大，系統調試也較為簡便，其調試結果也令人非常滿意。

5.用戶的反饋

　　該系統在收縮薄膜包裝機上已運行近1年，運行穩定、操作方便、控制精度高、系統響應快、升級空間大。