自疫情發(fā)酵以來，外國人搶衛(wèi)生紙的新聞屢見不鮮，各國先后進入緊急防控疫情狀態(tài)。很多人不理解，為什么外國人搶衛(wèi)生紙，國人不用搶衛(wèi)生紙？
原來，隨著城鎮(zhèn)化的推進，以及人均生活用紙消費量的提升，國內生活用紙行業(yè)一直在不斷增長。據統(tǒng)計，中國共有衛(wèi)生用品類相關企業(yè)218.1萬家，其中廣東數量最多，達39.4萬家。只是因為供貨不緊張，國民對衛(wèi)生紙需求顯得沒有那么明顯。
隨著消費升級和技術進步，生活用紙整體品質不斷提升，紙巾的消費需求越發(fā)細化和專業(yè)化。衛(wèi)生紙包裝機械的產生，大大提高了包裝效率。但在面臨多樣化包裝時，往往需要多臺多種機器，增加了企業(yè)負擔。
英威騰所提供的用于衛(wèi)生紙包裝機的控制系統(tǒng)及方法，能適應多樣化包裝要求，明顯提高包裝效率和品質，降低企業(yè)營運成本。
本項目客戶是專業(yè)的極具規(guī)模的衛(wèi)生紙包裝機制造商， 所生產的自動抽紙包裝機主要用于各種規(guī)格的軟抽紙巾的套袋包裝，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工包裝，把未包裝的產品放到機器送料裝置上，即自動完成包裝。
英威騰深挖行業(yè)需求，深入研究工藝流程，為達到廠家的預算目標，推出了以英威騰控制器+伺服+變頻器+觸摸屏為核心的自動抽紙包裝機生產線控制系統(tǒng)應用方案。該方案控制層采用英威騰AX70作為系統(tǒng)核心控制器，對切刀、拉膜、中送等要求位置精準控制的工藝環(huán)節(jié)使用伺服電機驅動，對于理料、放膜使用變頻器驅動。伺服與控制器采用EtherCAT總線通訊連接。該系統(tǒng)傳動精準，控制穩(wěn)定，速度快，以優(yōu)秀的性能和高性價比，幫助廠家提升包裝效率和品質，大幅提升產能，減少營運成本。
自動抽紙包裝機是由理料傳送帶、送料傳送帶、包裝機臺和熱貼合傳送帶組成。
工藝流程：1理料→2送料→3壓合→4拉膜→5切膜→6熱封貼合封口→7中送彈出→8兩側整形→9兩側熱貼合 。
設備在高速運行過程中，對于控制系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性、定位精度、性能都有較高的要求。因為紙巾的柔性特征，切刀、拉膜、中送是包裝過程中極容易出錯的環(huán)節(jié)，保證包裝效果，避免封切不準，走膜跑偏、跑空袋等問題是一個不小的考驗。
圖1 自動抽紙包裝機工藝圖
1、該方案控制層采用英威騰AX70作為系統(tǒng)核心控制器，AX70除了PLC常有的功能之外，還具備高階運動控制功能，具有規(guī)劃32軸電子凸輪，64組TP補償，支持飛剪，追剪，插補等功能，編程方便快捷。驅動層采用英威騰DA200系列高性能伺服和GD20系列變頻器，伺服與控制器采用EtherCAT總線通訊連接。
2、系統(tǒng)拓撲圖：
圖2自動抽紙包裝機電氣系統(tǒng)應用示意圖
該系統(tǒng)是英威騰PLC與伺服驅動器通過EtherCAT通訊總線實現(xiàn)多軸控制，與觸摸屏通過 Modbus TCP 通訊，切刀與主軸采用電子凸輪關聯(lián)，簡便調節(jié)，換料方便。
3、英威騰電氣方案的特點和優(yōu)勢：
* 核心電氣部件全套采用英威騰產品，AX70集成電子凸輪、電子齒輪、飛剪、追剪等運動控制功能，滿足用戶高速、高精和個性化控制需求，只需通過簡單的參數設定和程序編寫，就可輕松實現(xiàn)定位控制、高度同步控制和凸輪控制等，輕松指揮伺服，變頻器協(xié)同工作。
* 控制器與伺服采用EtherCAT高速總線連接，減少機械觸點和連線，系統(tǒng)故障率低，抗干擾能力強，性能更穩(wěn)定可靠。
* 具有優(yōu)越的實時性，總線通訊速率高達100Mbps，數據高速實時傳輸。
* 使用電子凸輪功能曲線運動，機械運轉更順暢，柔性生產更靈活性。
* 總線通訊方式反饋故障情況，故障顯示一目了然，簡便高效排障。
* 省去復雜的接線，電控布線簡便靈活，設置簡單，徹底解決需技工操作、頻繁調機、重復上機等無效工作，提高工作效率。
* 支持大規(guī)模分布式擴展，具備強大的組網能力，支持32軸多軸運動。
* 支持各種編程語言，簡便易懂，兼容性高，可拓展性強強。
* 具備靈活的拓撲結構和開放性，可根據市場需求高低配置，滿足細分市場。
4、電氣選型清單：
|
名稱 |
型號 |
數量 |
品牌 |
備注 |
|
控制層 |
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|
HMI |
VS-102HCS |
1 |
INVT |
以太網接口 |
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CPU模塊 |
AX70-C-1608P |
1 |
INVT |
|
|
電源模塊 |
AX-PWR |
1 |
INVT |
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數字量輸入模塊 |
AX-EM-1600D |
1 |
INVT |
|
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數字量輸出模塊 |
AX-EM-0016DP |
1 |
INVT |
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模擬量輸出模塊 |
AX-EM-4DA |
1 |
INVT |
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驅動層 |
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伺服驅動 |
SV-DA200-1R0-2N0 |
1 |
INVT |
中送伺服 |
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伺服驅動 |
SV-DA200-0R4-2-N0 |
2 |
INVT |
拉模伺服、切模伺服 |
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變頻器 |
GD20-1R5G-S2 |
1 |
INVT |
主軸變頻 |
|
變頻器 |
GD20-0R7G-S2 |
4 |
INVT |
理料變頻 |
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執(zhí)行層 |
||||
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伺服電機 |
SL-MM13-1R0E-2-9A0 |
1 |
INVT |
1.0kw |
|
伺服電機 |
SL-ML06-OR4G-2-9A0 |
2 |
INVT |
0.4kw |
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普通異步電機 |
5 |
外購 |
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圖3：自動抽紙包裝機整體外觀
運行實踐表明，英威騰成功為該衛(wèi)生紙包裝設備廠家提供了成熟可靠的系統(tǒng)解決方案，包裝性能優(yōu)異，速度快，精度高，柔性好，參數設定方便快捷，易用性強，得到客戶充分認可。
英威騰可編程序控制器AX70，采用高速處理器，運算速度極快，位指令1ns，浮點運算指令150ns。
DA200EtherCAT總線高性能伺服2.0kHz高速度響應，23位編碼器高精度同步控制，處理速度快，整定時間短，各軸之間的同步時間偏差小于1微秒。
該設備包裝產出最高速度可達105包/分鐘，穩(wěn)定生產速度達100包/分鐘，包裝合格率達99%，遠遠超過市場平均水平。
一份可靠，成就美好的家居生活。英威騰在產品研發(fā)生產、成本控制、供應鏈管理、全流程質量管理、全球化服務網絡和6A專業(yè)服務都有極大優(yōu)勢，完全能滿足包裝設備客戶的要求。
