Lenze 整体解决方案在热成型机的应用

• 关键词：热成型,控制器,伺服驱动器
• 作者：刘鹏，Business Development Manager
• 摘要：Lenze作为在运动控制领域拥有70年行业经验的驱动与自动化专家，在塑料包装行业拥有丰富的经验，可根据不同的公益需求，为挤出机、热成型机、食品包装机、饮料灌装机和药品包装机等多种机型开发定制化的自动化整体解决方案。

1 前言

      随着技术的革新，成型设备不断的更新换代，传统的液压型吸塑机已经无法满足市场的需求，自动化程度更高的伺服系统正逐渐取而代之。在激烈的市场竞争下，通过提升机械设备的自动化程度，充分利用原材料，降低生产成本，减少维护时间，进而帮助用户提升市场竞争力，共同赢得长久稳定的客户群体。

      某国内厂家专业生产塑料成型设备厂家，其业务范围主要涉及全自动化塑料热成型系列设备，为了保证在生产线上的各个环节的稳定性以及精准性，使用了Lenze自动化控制系统，产品线涵盖了控制器、伺服驱动器、变频器、伺服电机和减速机等。为此，Lenze以优异的性能、高精确度、客户定制化等特点出色地满足了此类设备的各项要求。

2 Lenze 解决方案

      高端热成型机一般由成型、冲孔、冲切、堆叠和牵引等工位组成。在Lenze的高端解决方案中，系统由p500/p300系列面板控制器、3200C系列运动控制器、I/O 1000系列IO模块、i700 系列伺服驱动器、MCA系列异步伺服电机和g500系列减速电机组成。软件采用基于Codesys 3.0 的PLC-Designer编程软件，Lenze的FAST Temple编程模板和已开发成熟的 FAST module 工艺，使程序像搭积木一样进行模块化编程，给客户带来专业、快速和成熟的体验，不仅节约调试时间，还能够减少程序故障。通信上，采用EtherNet连接触摸屏p300/p500和3200C控制器，同时采用EtherCAT作为控制器和伺服之间的运动总线，模台定位功能采用Lenze 8400motec变频一体机，通过3200C的CANOpen接口建立通讯，控制各个模台的定位工作。加热系统采用I/O 1000的工艺模块热电偶和热电组输入模块和高速的开关量输出模块。采用FAST module PID 温度控制模块组成，可实现高精度的稳定的温度控制。详细系统组成参见拓扑图1.

图1 Lenze 在热成型机的高端解决方案

      中端热成型机一般由成型和牵引两个工位组成。在Lenze的中端解决方案中，系统由p300系列触摸屏、c300 系列运动控制器、IO 1000系列IO模块、i700 系列伺服驱动器、MCA系列异步伺服电机和g500系列减速电机。软件上采用基于Codesys 3.0 的PLC-Designer编程软件，采用Lenze伦茨的FAST Temple 编程模板和FAST module 工艺模块，选取成熟的成型和牵引的程序功能块，从而完成设备的主体运动程序，给设备制造商带来专业、快速和成熟的工艺模板程序，节约了调试时间和减少了程序故障。p300触摸屏和c300控制器采用Ethernet通讯，EtherCAT作为运动总线连接控制器和伺服驱动器，对于中端设备加热系统通常采用仪表控制，模台定位采用机械手轮方式或普通三项电机控制，详细系统组成详见图2。

图2 Lenze 在热成型机的中端解决方案

3 Lenze方案亮点及技术优势

*从控制器到减速机，Lenze可提供一站式服务以减少供应商数量，提高生产效率。

*可靠的伺服减速电机和成熟的软件工艺包，提高了设备的使用寿命和质量，提高了设备的稳定性。

*伺服电机和减速机系统提供了高精度的定位控制，减少了设备模具的磨损，延长了模具的使用寿命，减少了模具的维修时间。

*采用优化的定位曲线，提高了设备的定位速度。

*伺服驱动器采用集中式供电模块，优化了设备的供电系统，可回收制动能量，实现能量的回收、节能增效。

4 展望

      目前在国际和国内的热成型行业中，Lenze已与多个设备制造商开发了高速、稳定的热成型机，丰富、成熟的行业经验结合Lenze 专有的“FAST模板”方式进行编程可大幅减少设备制造商用于设备的调试时间，可以使其将更多的精力用于研发具备核心竞争力的功能上。