摘要
枕式包装机与立式包装机的区别主要在包装食品的形状上面来分，立式包装机主要包颗粒状、粉济状及液状等食品，而枕式包装机主要包装一些具有一定形状的块状食品，比如糖果、饼干等等。在华南地区的小型枕式包装机由于竞争激烈，价格低，利润空间小，为了控制成本他们大多数厂家使用单片机控制，但是使用单片机存个一些问题，比如干扰、以及修改程序不太方便。日本松下电工有限公司有一款小型PLC 价格便宜且运算速度快受到许多厂家的青睐，但是最近一两年内由于中国外贸交易的日益增加，尤其是欧洲地区，他们对日韩地区的产品的认可度不够，为此这些厂家只能选择欧美地区产品，也就是这样一个机会西门子小型PLC 在枕式包装机上开始了初始的使用。但是在使用的过程中也遇到一些问题。本文主要来探讨一下调试过程中遇到的问题与解决方案。关键词：包装机;变频器;S7-1200
Pillow packing machine packaging machine with vertical differences, mainly in the shape of packaged food above points, themain package vertical packaging machine granular, powder and liquid form such as food economy, and a number of major packagingpillow packaging machine has a certain shape bulk food, such as food fruits, biscuits and so on. In a small southern China pillowpacking machine due to intense competition, low prices, profit margins small, the majority of manufacturers to control costs they useMCU control, but the use of a single-chip memory problems, such as interference, and modify the program very convenient.Japan's Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. has a small PLC cheap and fast operation favored by many manufacturers, but withinthe last couple of years due to China's increasing foreign trade transactions, especially in Europe, Japan and South Korea area oftheir products is not enough recognition , for which manufacturers can choose the product in Europe and America, is a small chanceof Siemens PLC in the beginning of a pillow packing machine initial use. However, the use of the process also encountered someproblems. This paper to explore the process of debugging problems and solutions.KEYWORD: Packaging machine; inverter; S7-1200
To the top of the page项目简介
枕式包装机主要完成成型、定位、包装和封口等功能。主要包括以下几个系统部分：封切系统，加热系统，变频调速系统，电气控制系统。电气控制原理：系统通过人机界面上对应画面设置袋长(包装膜两个光标之间的距离)，袋长设定也可以通过启动系统袋长自动测量来实现。按下袋长自动测量按钮时，变频系统以固定的速度启动，驱动纵封系统送料。当光电开关检测到包装膜的第一个光标的时候开始计长，当运行到下一个光标到来时停止计长，并把计算出来的长度显示到人机界面上。按下存储按钮时，就把该长度送进PLC，作为当前封切时包装膜的长度。在工作过程中以刀的频率为主，纸的频率为副，包装过程中以刀的频率为基准计算出纸的理论位置然后根据当前纸的位置进行校正从而达到接近目标值的产品。
To the top of the page工艺流程介绍
To the top of the page方案确定
枕式包装机程序流程看起来非常的简单，但是内部的计算却是非常的繁杂，现在行业内的大多数国内商家还是在使用一些单片机、或是一些价格低廉的PLC(松下)，由于他们一些国外的客户的需求及竞争的日益剧烈使他们也开始了设备功能及品牌上面的升级，西门子PLC 就在这个环境下进入了这个行业，刚开始设计的时候由于考虑价格的问题初期选择了西门子S7-200 系列PLC，在最后的调试阶段中发现PLC的扫描周期与松下PLC 相比大了5 倍以上，由于计算中使用了数据釆集的功能，而数据釆集又与扫描周期有很大的关联，间接性影响了包装的精确度。于是最终选择了比S7-200 运算速度更快的S7-1200 系列PLC。
To the top of the page产品硬件配置
PLC 选择S7200 系列的CPU1214 变频器选择西门子G110 系列变频器0.4KW、0.75KW 各一台。两台变频器分别控制切刀与，送纸电机的速度来实现不同的包装速度与袋长的需求。
To the top of the page软件开发
PLC 通过模拟量控制两台变频器，程序的最大难点就在于数据的计算，下面就此机的程序运算方法进行探讨。首先在程序中送膜速度及切刀速度值为0-999 的值,即是把频率分成了1000 等分，通过控制速度的千分比来控制模拟量的输出来达到控制变频器频率的目的。因为切刀编码器的位置与切刀位置的速度比为2：1，切刀每旋转180 度可以切一包，所以当编码器旋转一周即等同于切刀切一次。每分钟包装数就等于每分钟切刀切割次数，也等于每分钟编码器旋转的圈数。由此假设
程序中每个扫描从数组中读取一个数值然后送到累计值(MD10)中相加，直到取到400 个数后求平均值，结果与理论值(MD300)相减就可得到校正系数(WR251)系统中关于偏差的判断与纠正也是这个程序的主要计算的一部分，在这个系统中当速度确定后，那么切刀的转速就是恒定不变的，那么当切刀旋转一转，那么走纸编码器也应该刚好走一个袋长。由此可知走纸实时参考值= 切刀编码器值*(包装袋长/滚筒周长)*编码器线比例+切断位置理论编码理论值
接下来把走纸过程分为上下两部分进行校正，实际参考值与半个袋长值相比较如程序CALL_4 中程序段6，上半个袋长的修正如程序段7，下半个袋长的修正如程序8 所示：
To the top of the page应用体会
SIMATIC S7-1200 控制器的使用提升了设备本身的品牌与档次，拉开了与其他同行设备，有助于开拓欧美市场，由于PLC 本身自带以太网口，首先大大提高了PLC 与人机界面的通讯速度，其次以太网是以后工控设备通讯的走向，早期进入对其以后的竞争有着很大的优势。
To the top of the page意见与建议
SIMATIC S7-1200 控制器自带的以太网口通讯速度虽然很快，但这就要求配对的人机界面也需要带以太网口，西门子虽然也出了KTP 系列的产品，但是由于各种原因客户暂时还未能接受。本系统中使用的是WENVIEW 的产品。如果能一整套使用西门子产品的话那样效果会更加优越。
To the top of the page参考文献
[1] SIMATIC S7-1200 系统手册:高速计数器HSC 指令的编程,FieldWrite 与FieldRead 指令的应用。
[2] SINAMICS G110 简明操作手册:电机参数设定，数字输入端参数设定。
To the top of the page作者简介
姓名：侯稳重(1985)，性别：男，职位：技术工程师，公司名称：佛山市正一大自动化设备有限公司
变频器咨询
