西门子6ES7515-2FM02-0AB0安装调试

西门子6ES7515-2FM02-0AB0安装调试

1、项目介绍

此次项目为我公司为湖南某公司的卷烟包装机械提供控制系统。该型号卷烟包装机用于卷烟硬盒小包的新款式包装。打破了传统的翻盖式，采用抽取方式，使敬烟更文明。标准型香烟排列方式为两排，每排十支，可根据用户要求在烟支规格、数量方面任意变化，例如五支、八支、十支、十二支、十六支等。机组采用PLC可编程控制器和人机界面图形显示，便于故障分析与维修。

项目的目的为实现两台烟盒包装机械实现联动，进行异型烟盒的包装生产，使包装速度由原来单台设备速度120包/分钟提高为联动后的150包/分钟。

2、解决方案

通过人机界面（HMI）显示的文字提示进行操作。充分利用伺服控制器内部集成的简易PLC实现传送带与推进机构的协调联动工作；在点动控制方式下，传送带与推进机构可以分别进行点动控制；在联动控制方式下，传送带与推进机构需要分别找联动的起始位置；找到起始位置后，从机向主机发出到位信号；主机接到从机的到位信号后，开始按用户的指令来完成高速或低速的同步联动动作；在同步联动控制运动的过程中，用户可以发出停止信号终止同步联动控制；停止信号解除后，可以继续进行同步联动控制动作。安装在电机上的编码器可以为交流伺服控制系统提供反馈信息。

软件在实现系统的各种功能中起着非常重要的作用。伺服控制系统的软件部分分为主动机应用程序和从动机应用程序。

（1）硬件配置

名称

型号/规格

数量

伺服控制器

BWS-BB-2R2R33B

1

伺服控制器

BWS-BB-004R33B

1

交流异步伺服电机

BH09-14-2.2/3.7-4-1500

1

交流异步伺服电机

BH10-24-3.7/5.5-4-1500

1

制动电阻

500W1300Ω

1

制动电阻

750W80Ω

1

编码器

HES-25-2MD

2

（2）软件编程

Ø 主机程序框图

Yes

No

No 

Yes

Ø 从机程序框图

联动

No

Yes

3、总结

上述解决方案实现了协调卷烟包装机械各个工作部分的配合动作以及应具有的控制性能。利用广州博玮伺服科技有限公司的伺服控制器分担PLC的控制任务，取代进口伺服执行单元，降低成本的同时得到了技术革新的效果

1、改造项目概述

本次项目改造的不干胶印刷机采用的是凸版为主的印刷方式，使用卷筒纸，一次完成印刷、烫金、复合塑料薄膜、上塑，压切、收卷废料和裁切等工序。具体工作流程如图1所示。

此次项目主要为了实现整体设备流程中上塑、压切、收废卷等工序环节的改造。

（1）原系统存在的问题

原系统采用PLC配合步进电机完成上述相应动作，但是存在如下弊端：

Ø 由于步进电机启动时要找寻步进角度，对机械冲击较大；

Ø 整个设备所有动力均来自电气系统，因此需要电机输出转矩较大，而原

有步进电机输出转矩不够，当负载较大时不能实现基本动作；

Ø 由于设备开始工作时要求转速较高，步进电机在工作时由于丢步原因造

成同步效果不好等等。

由于以上原因造成设备集成商希望对本套设备进行相关改造。

（2）项目改造的要求

此次项目改造要求实现：在上塑辊正常运行时，保证收废卷辊一侧的塑料薄

膜运行线速度与上塑辊一侧的线速度完全一致，以保证塑料薄膜与铜版纸在压切过程中的缜密结合；当上塑辊停止运行后，驱动收废卷辊按照参数设定的某一固定速度继续旋转一段时间以保证将剩余废料完全回收。

2、改造方案

针对客户及项目改造的要求，我公司提出如下解决方案：基于选用BWS-BBR轮切专用系列400V级1.5KW伺服控制器为驱动，采用2码盘同步的工作方式来实现受控电机与目标转辊的电子齿轮比运行功能；同时使用控制器内集成的PLC功能完成部分继电控制柜内相关电气信号的输出，即将广州博玮BWS-BBR轮切专用伺服控制器与BH系列交流异步伺服电机作为单轴数控系统来进行使用。

（1）系统构成方案

具体系统构成方案如图2所示。

（2）伺服系统硬件配置

名称

型号/规格

数量

BWS-BBR伺服控制器

1.5KW

1

BH电机

1.5kW

1

编码器

2500线

2

继电器

——

若干

24V开关电源

——

1

（3）BWS-BBR伺服系统性能指标

Ø 受控电机实现0～1800RPM连续可调。

Ø 1：1同步运行时，稳态同步角小于±0.15°。

Ø 控制器具有电子齿轮功能，在1：1至1：10范围内可任意设定，增速比系数有效位越高越好。

Ø 具有良好的过载能力，低于基频工作时能实现3倍过载转矩输出。

Ø 为保护机械设备，电机加速度曲线与S曲线可调。

Ø 系统能够自动识别同步运行条件与单独运行条件。

Ø 内部集成的PLC功能强大，不仅具有数字I/O接口，A/D、D/A接口、还具有标准RS-232、工业422/485通讯接口。

Ø 软件上独有的QMCL语言可实现对电机的灵活控制。

3、改造设备的优化

（1） 由于实际使用中速度辊半径小于测速辊半径，速度辊侧又安装有减速

器，为了保持速度同步，通过 BWS-BBR轮切专用控制器电子齿轮比完成比例增速功能。设备实际使用时电子齿轮比设为29：180（即增速比为6.2）。

（2）由于现场环境无法测量电子齿轮比为1：1时电机稳定运行时的同步角

度，通过BWS-BBR轮切专用伺服控制器相关参数监控的方式观察其同步角度差值。设备经过调试后其同步角度显示为±0.1°，满足了实际要求。

（3）随着收卷辊不断收卷，辊径不断变大，电机负载逐渐由小负载运行变为大负载运行（电机负载由开始的10％升至后的120％），由于BWS-BBR轮切专用伺服系统具有转矩与转速独立控制的功能，在整个工作过程中电机均能实现转速的稳定输出，没有出现任何由于负载增加而造成转速下降的情况。

（4）为了避免机械装置受到重大冲击，IMS伺服控制器提供了加速度参数

与S曲线参数。根据实际使用情况编制QMCL程序软件，实现了对电机运行的合理化设置，减小了对机械结构的冲击。

（5）实际运转过程中，送塑辊由于机械震动造成其在没有运转的时候2PG依然能够检测到有脉冲信号输入，由此驱动电机在送塑辊没有运转时出现“抖动”情况。为了避免此情况的发生，使用QMCL语言对收到的2PG脉冲信号进行判断：当送塑辊正常运行时才将2PG脉冲做为有效输入对驱动电机进行同步运转控制；当送塑辊没有进入有效工作范围时，控制器不对其机械震动造成的2PG脉冲信号做出任何响应。

（6）实际运转过程中，BWS-BBR轮切专用伺服系统可平稳的运行于0～1800RPM工作范围内，而且可避免电网电压发生变化导致转速发生波动的情况。

（7）BWS-BBR轮切专用伺服系统独有的QMCL语言可通过软件实现所有的系统检测、I/O控制、状态转换等功能，设计出一套自适应系统，充分体现了设备的智能化与自动化。