西门子SIMOTIOND在高速纸箱包装机上的应用(doc19)(1)
西门子控制器SIMOTIOND在飞剪中的应用研究
西门子控制器 SIMOTIOND在飞剪中的应用研究摘要：本文讨论了基于嵌入式西门子控制器的simotiond系统的体系结构。
在深入研究的基础上，开发了相应的运动控制软件，给出了运动控制软件的基本功能模型。
实现了SIMOTION、PROFIBUS DP模块和PLC在飞剪仿真系统中的应用模式。
关键词：飞剪；嵌入式西门子控制器SIMOTIOND；PLC；Profibus-DP1.前言本文讨论了基于嵌入式西门子控制器的simotiond系统的体系结构。
在深入研究的基础上，开发了相应的运动控制软件，给出了运动控制软件的基本功能模型。
实现了SIMOTION、PROFIBUS DP模块和PLC在飞剪仿真系统中的应用模式。
1.西门子控制器SIMOTIOND系统架构SIMOTION体系结构的核心是古高公司开发的嵌入式SIMOTION。
simotiond控制器的核心是基于PC-104总线和高速DSP芯片的开放式同步运动控制卡。
它与古高公司开发的PROFIBUS-DP通信从卡一致，构成具有现场总线通信功能的嵌入式控制器。
Simotiond提供4通道16位D/a模拟电压（± 具有6个4倍频差分光电编码器反馈信号接口，输入信号频率可达8MHz。
可编程数字PID+速度前向碰撞+加速度前向碰撞滤波模式，卡上的DSP芯片有专门的同步控制程序，基本上可以监控进给计数编码器和剪刀位置编码器，并对剪刀驱动电机进行高频实时调节，使剪刀在高速板达到设定的裁切长度时能移动到裁切点，并在同步区域与板材保持同步运动。
基于PROFIBUS通信从卡和pc104与运动控制卡相连的通信主卡，构建了一个典型的PROFIBUS-DP单主从控制西门子控制器的仿真系统。
PC-104与西门子控制器simotion通信。
一方面，SIMOTION收集的数据和状态被发送到主机进行监控。
另一方面，将主机的参数设定、电机调整和误差补偿指令发送给simotiond控制器，对送料和剪切电机进行控制。
西门子PLC在包装机上的应用
负 电阻变量相加在一起 ， 从而形成 电桥中 电阻的总体不平衡 。
在一个 电桥对角 线上 ， 加上 电源 电压 ， 在另一个对角线 上接
测 定 电压 。 电源 电压 恒 定 时 ， 测 定 电压 与 所 用 负 载 就会 呈 正 比变
化 。称重传感器就是依据这个 原理来进行测量重量信号 的。 ２ ． １ ． ２ 包装机 的现场执行 机构 电子 阀控制着各 个气 缸 ， 由气缸来推 动或关 闭各 自对应 的 阀门， 依次来完 成包装机 的下料称重 和卸料到包装袋 中的一系
＿
的包 装 机称 重 控制 系 统 的结 构和 优 点 。 关键 词 ： Ｓ Ｉ ＷＡ Ｒ Ｅ Ｘ ＭＳ 称重模块； 称重 传感 器 ； 西 门子 ｓ ７ — ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ； 加料 机 构 ； 包 装 机
０ 引 言 现今， 包 装机 已广 泛应用 于 多个行 业 ， 其 使用 的好坏 和称 重 的精度关系 到企业生产 的质 量和效率 。 随着工业 自动化程度 的不断提高和 工艺技 术的 日益完 善 ， 生产设备 良好稳 定的运行 就越 发显得重要 。
西 门子 的 Ｐ Ｌ Ｃ在 国内用户众 多， 其运行 的可靠 性和稳定性 也受 到用户 的一致认 可 。称 重控制系 统就是 以西 门子 Ｓ ７ — ２ ０ ０ 来构建 的。通过触摸 屏我们能进行 一系列 的操 作， 包 括对称重 值 的设 定 以及 修改 、 零 点和称 的砝 码标 定、 称 重 的历史记 录和
Ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｂ ｅ ｎ ｇ ｙ ｏ ｎ ｇ Ｙ ｕ Ｙ ａ ｎ ｊ ｉ ｕ
西门子 Ｐ Ｌ Ｃ在包装机上的应用
李小 建 秦 永 志
（ 四川美 丰 化工 股份 有 限公 司 化肥 分 公司 ， 四川 Ｉ德 阳 ６ １ ８ ０ ０ ０ ） 摘 要： 说 明 了包 装机 的工 作 原 理 和称 重 传 感 器 的 使用 ， 详 细介 绍 了 以西 门子 ｓ ７ — ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ和 Ｓ Ｉ ＷＡ Ｒ Ｅ Ｘ ＭＳ称 重 模块 集 成 到 一起
simotion d 矢量轴控制
Simotion D 矢量轴控制一、Simotion D 简介Simotion D 是西门子公司推出的一种多功能运动控制系统，可用于对工业生产中的各种运动进行精确控制。
该系统结合了PLC、运动控制器和HMI的功能，具有高性能、高可靠性和灵活性等特点，广泛应用于各种自动化设备和生产线中。
二、Simotion D 的矢量轴控制1. 矢量轴控制的概念矢量轴控制是指通过对电动机控制系统进行矢量控制，实现对运动轴的高精度控制。
与传统的标量控制相比，矢量轴控制具有更高的动态性能和控制精度，能够更好地适应复杂的工业生产环境。
2. Simotion D 的矢量轴控制技术Simotion D 采用先进的矢量控制算法和高性能的数字信号处理器（DSP），实现对运动轴的精确控制。
其独特的矢量算法可以提高电机的运行效率，减小电机的热损，延长电机的使用寿命。
Simotion D 还支持多种不同类型的电机，包括同步电机、异步电机和直流电机等，满足不同工业应用的需求。
3. Simotion D 的矢量轴控制功能Simotion D 的矢量轴控制功能包括速度闭环控制、位置闭环控制、力矩控制等，能够实现对不同类型的运动轴进行精确控制。
Simotion D 还支持多轴同步控制和准同步控制，能够实现复杂的多轴运动控制任务。
4. Simotion D 的矢量轴控制应用Simotion D 的矢量轴控制广泛应用于各种自动化设备和生产线中，包括机床、食品包装机、注塑机、搬运机器人等。
在这些应用中，Simotion D 可以实现高速、高精度的运动控制，提高生产效率和产品质量。
5. Simotion D 的矢量轴控制优势Simotion D 的矢量轴控制具有以下优势：（1）高性能：采用先进的矢量控制算法和高性能的数字信号处理器，实现对运动轴的精确控制。
（2）灵活性：支持多种不同类型的电机，满足不同工业应用的需求。
（3）稳定性：实现速度闭环控制、位置闭环控制、力矩控制等多种控制功能，保证运动轴的稳定运行。
机电一体化在包装机械中的运用1
机电一体化在包装机械中的运用机械工程学院专业学号学生姓名指导教师二〇一一年一月一．前言未来市场的竞争，更多的是技术的竞争，包装产业更是如此。
在当前科学技术日新月异的时代，各种新技术、新工艺、新材料、新设备的出现，已不再是单纯某一门学科的发展，而是各门相关学科、多种先进技术的互相渗和相辅相成的结果。
机电一体化技术就是一种这样的新技术，它是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的综合技术，其实质是从系统观点出发，运用过程控制原理，将机械、电子与信息、检测等有关技术进行有机地组合，实现整体最佳化。
传统的包装机械多采用机械式控制，如凸轮分配轴式，后来又出现了电子控制、光电控制、气动控制等控制形式。
但是，随着生产力的日益提高，包装参数的随机多变，这些控制系统已越来越难以满足新形势的发展。
机电一体化从根本上改变了包装机械的面貌。
具体地讲，它是将微机技引入到包装机械中。
在这种包装机械内，微机作为它的大脑，取代了常规的控制系统。
机械结构是其主体和躯干；各种仪器、仪表、传感器是其感官，它们感受各种包装参数的变化，并反馈到大脑（微机）中；各种执行机构则是它的手足，用以完成包装操作所必需的动作。
一个完整的机电一体化系统，一般包括微机、传感器、动力源、传动系统、执行机构等部分。
它摒弃了常规包装机械中的繁琐和不合理部分，而将机械、微机、微电子、传感器等多种学科的先进技术融为一体，给包装机械在设计、制造和控制方面都带来了深刻的变化，从根本上改变了包装机械的面貌。
在发达国家，包装机械设计广泛应用机电一体化技术已是十分成熟的技术，它们可使传统的机械设备变得简单可靠，在实现其复杂包装功能的过程中，离开机电一体化，其制造和控制几乎是不可能的。
具体地说就是要在包装材料上线——拆、卸垛机和卸箱机、成品下线——装箱(纸箱和塑箱)机和码垛机、多样化成品包装的贴标机、在线检测和控咆装材料和成品的自动检测、工况参数检测显示和自控、多样化成品包装、输送系统自动控制和监测管理、自动控制系统等方面运用先进技术。
西门子运动控制器SIMOTION收放卷应用介绍
SIMOTION D Winder 包应用介绍
于长波
摘要：SIMOTION提供了一个可以应用于大部分开卷曲功能的应用包，其中包含了多种控制方式，多种卷径计算方法以及张力锥度、断带检测等功能。
但全面的同时带来了应用结构复杂、参数众多等问题。
本文根据以往的调试经验对Winder包的应用进行一下应用介绍，分为卷曲的基本原理、控制方式、程序结构、应用步骤四个部分。
关键词：SIMOTION 开卷曲
1 .开卷曲的基本原理
开卷曲的控制要求可以概括为通过控制电机的转矩来控制材料上的张力，使张力不变或按照一定的曲线减小（即张力锥度）。
从电机转矩到材料张力，这之间存在以下影响因素。
首先就是卷径，这是开卷曲控制最重要的一个参数，对其要求就是“稳”和“准”。
卷径计算可以大致分为速比法、厚度累积法和外部测量法。
西门子SIMOTION在壁纸印刷压花机中的应用
西门子SIMOTION D在壁纸印刷压花机上的应用一、引言印刷压花壁纸是当今国际上最流行的墙面室内墙面装饰材料，具有花色品种多、适用面广、透气性好、隔热、隔音、阻燃、防潮、耐擦洗等优点。
据权威数据显示，国外壁纸的使用量平均以10%—20%的年增长率递增，我国国内则可望达到15%的年均增长率。
因此，壁纸生产机械市场潜力巨大，有强大的生命力。
壁纸印刷压花生产线包括涂布、收放卷、印刷、同步压花等，其结构紧凑、工艺先进、机械自动化程度高、生产效率高、产品花色更新快、图案压花逼真、层次感强，通过伺服及PLC控制，可以实现1套色—8套色的连续印刷和精确的同步压花、收卷。
二、西门子SIMOTION介绍在运动控制领域，一般的电机驱动器提供了丰富的运动控制功能，但逻辑控制和复杂运算功能却相当弱，而一般的PLC提供了全面的逻辑控制功能，但又很难具备运动控制的全部功能。
传统的应用方式是将PLC和伺服控制器配合使用，但存在高速数据传输、数据同步和精确控制等方面的问题。
西门子公司提出新一代的运动控制平台SIMOTION。
SIMOTION是为运动控制起主导作用的机器而设计的，本身集成了逻辑控制与运动控制，可以独立完成以往PLC加电机调速器的所有功能，主要应用于那些控制要求复杂，控制速度快，要求精确运动的领域中。
1．SIMOTION是一种简单，灵活的控制系统，本身集成了运动控制、逻辑控制与工艺控制。
具有如下的优点：●逻辑控制和运动控制相结合，取消了影响响应时间的独立接口●节省了为这些中间接口进行编程以及诊断的投入●整个机器的编程以及诊断不仅规范，而且象PLC一样开放透明2．SIMOTION系统具有三个组成部分：●工程开发系统工程开发系统可以实现由一个开发环境解决所有的运动控制、逻辑及工艺控制问题，并且它还能够提供所有必要的工具，从编程到参数设定，从测试到故障诊断。
●实时软件模块这些模块提供了众多的运动控制以及工艺控制功能。
针对某一特定的机器所需要的功能，灵活地选择相关地模块。
浅谈全自动高速纸箱包装机的设计及电气控制
浅谈全自动高速纸箱包装机的设计及电气控制摘要：随着商品经济的发展，市场对包装应用的需求逐渐产生了变化。
相对于其他的包装方式，纸箱包装能够适应诸多不同类型商品的包装需求，具有显著的灵活性优势。
然而，许多生产企业中都存在着纸箱包装生产能力不足的问题，难以适应于大量、快速的产品包装需求。
为此，可以采用全自动高速地指向包装机，该设备能够提升综合生产的效率，满足多种包装的需求。
为确保包装机能够在工作中顺利的应用，需完成合理的设计以及电气控制工作。
基于此，本文展开探讨。
关键词：全自动高速纸箱包装机；设计探讨；电气控制引言：纸箱包装有着众多的应用目的，纸箱包装能够保护产品，纸箱的堆叠方式可以适应于大量存储以及运输的需求，同时纸箱表面所带有的信息以及装饰信息，能够展示产品的类型，也有助于产品销售。
另外，纸箱包装的成本较低，这也是其应用的优势。
因此，纸箱包装的应用广泛。
应对不同的产品包装需求，纸箱的尺寸、厚度、摇盖耐折以及耐破强度、戳穿强度、边压强度、粘合强度、空箱抗压、含水率、防潮性能、分层定量、平压强度等，都需要符合具体的标准。
采用全自动高速纸箱包装机，能够保证包装的状况符合标准。
为此，需重视包装机的选择，关注其设计与电气控制。
1.当前纸箱包装的发展状况在众多的包装形式中，热缩包装的应用是较为广泛的，该包装的方式符合经济、安全以及便利运输等特点，在饮料以及啤酒等产品的包装作业中普遍应用。
然而，这种包装的形式也有着明显的应用局限性，不能适应于跨区域销售的长途运输等需求。
因此，需要将稳定性更高，适宜于远距离运输的纸箱包装与热缩包装共同应用，提升包装的综合性能。
与此同时，考虑到包装工作有着劳动密集的特点，需要大量的劳动力，这就增加了企业的运行成本。
自动化技术的融合，有助于降低成本。
就当前的情况来看，我国的纸箱包装能力有待发展，许多纸箱包装机器的运行效率较低，仅能够满足小规模的产品生产包装需求。
为了提升综合的产出能力，需重视包装环节的优化。
西门子运动控制器SIMOTION收放卷应用介绍
SIMOTION D Winder 包应用介绍于长波摘要：SIMOTION提供了一个可以应用于大部分开卷曲功能的应用包，其中包含了多种控制方式，多种卷径计算方法以及张力锥度、断带检测等功能。
但全面的同时带来了应用结构复杂、参数众多等问题。
本文根据以往的调试经验对Winder包的应用进行一下应用介绍，分为卷曲的基本原理、控制方式、程序结构、应用步骤四个部分。
关键词：SIMOTION 开卷曲1 .开卷曲的基本原理开卷曲的控制要求可以概括为通过控制电机的转矩来控制材料上的张力，使张力不变或按照一定的曲线减小（即张力锥度）。
从电机转矩到材料张力，这之间存在以下影响因素。
首先就是卷径，这是开卷曲控制最重要的一个参数，对其要求就是“稳”和“准”。
卷径计算可以大致分为速比法、厚度累积法和外部测量法。
速比法是检测同一时刻下卷轴的转速和材料的线速度，两者相除即得到直径，这种方法实时性好，但稳定性欠佳。
在此基础上衍生出积分法和位置计算法，两者就是将一定时间内卷轴的角度位移与材料的位移相除，然后按一定的斜坡输出。
区别在于积分法是用速度的积分得到角度位移和材料位移，而位置计算法是直接取轴的位置值做计算。
这种方法稳定性好，实时性与直径计算的更新周期有关。
厚度累积法是根据卷轴的圈数和材料的厚度计算的一种方法，即卷轴每转一圈直径增加2倍的材料厚度，然后按照一定的斜坡输出。
这种方法稳定性非常好，但准确性与材料厚度的准确性有很大关系，这里所说的材料厚度并不是指材料本身的实际厚度，而是材料的实际厚度加上材料之间缝隙的厚度，即与松紧度有关。
外部测量法就是用传感器直接测量卷轴的实际直径，可分为接触式和非接触式，常见的接触式传感器有编码器和位移传感器，非接触测量传感器有激光、微波等。
由于测量数值与实际的直径可能是非线性的，所以要对测量值做非线性处理。
其次是对转矩的补偿，主要是加减速补偿和摩擦补偿。
加减速补偿指的是当材料在加速或减速时电机要提供额外的转矩对卷轴进行加减速，其大小与开卷曲机械系统的转动惯量和加减速度有关；其方向与工作方式（是开卷还是收卷）和出料方向（材料是在卷轴的上方还是下方）有关。
西门子运动控制器SIMOTION收放卷应用的介绍
SIMOTION D Winder 包应用介绍于长波摘要：SIMOTION提供了一个可以应用于大部分开卷曲功能的应用包，其中包含了多种控制方式，多种卷径计算方法以及力锥度、断带检测等功能。
但全面的同时带来了应用结构复杂、参数众多等问题。
本文根据以往的调试经验对Winder包的应用进行一下应用介绍，分为卷曲的基本原理、控制方式、程序结构、应用步骤四个部分。
关键词：SIMOTION 开卷曲1 .开卷曲的基本原理开卷曲的控制要求可以概括为通过控制电机的转矩来控制材料上的力，使力不变或按照一定的曲线减小（即力锥度）。
从电机转矩到材料力，这之间存在以下影响因素。
首先就是卷径，这是开卷曲控制最重要的一个参数，对其要求就是“稳”和“准”。
卷径计算可以大致分为速比法、厚度累积法和外部测量法。
速比法是检测同一时刻下卷轴的转速和材料的线速度，两者相除即得到直径，这种方法实时性好，但稳定性欠佳。
在此基础上衍生出积分法和位置计算法，两者就是将一定时间卷轴的角度位移与材料的位移相除，然后按一定的斜坡输出。
区别在于积分法是用速度的积分得到角度位移和材料位移，而位置计算法是直接取轴的位置值做计算。
这种方法稳定性好，实时性与直径计算的更新周期有关。
厚度累积法是根据卷轴的圈数和材料的厚度计算的一种方法，即卷轴每转一圈直径增加2倍的材料厚度，然后按照一定的斜坡输出。
这种方法稳定性非常好，但准确性与材料厚度的准确性有很大关系，这里所说的材料厚度并不是指材料本身的实际厚度，而是材料的实际厚度加上材料之间缝隙的厚度，即与松紧度有关。
外部测量法就是用传感器直接测量卷轴的实际直径，可分为接触式和非接触式，常见的接触式传感器有编码器和位移传感器，非接触测量传感器有激光、微波等。
由于测量数值与实际的直径可能是非线性的，所以要对测量值做非线性处理。
其次是对转矩的补偿，主要是加减速补偿和摩擦补偿。
加减速补偿指的是当材料在加速或减速时电机要提供额外的转矩对卷轴进行加减速，其大小与开卷曲机械系统的转动惯量和加减速度有关；其方向与工作方式（是开卷还是收卷）和出料方向（材料是在卷轴的上方还是下方）有关。
SIEMENS传动在高速纸机上的应用
方便 易用 、 展性 强 、 发 周期 短 、 扩 开 开放 数 据 环 境 等 诸 多优 点 使 ＷｉＣ ｎ Ｃ成 为 当今 十 分 出 色 的
组态 软 件 。
通过 Ｏ 。使 用 ＷｉＣ Ｓ ｎ Ｃ可 以十 分 直观地 监
视 每 一个 传 动 点 的 运 行 情 况 ，打 印 运 行 曲线
众 所 周 知 ， 于 造 纸 行 业 来 说 ， 虑 到 精 对 考
度 、 态性 能和 可靠 性 。 于传 动 系统 的要 求是 动 对 非常 高的 。 现代 造纸 机 的传动 系 统主要 有 两种 。 即直 流传动 系统 和交 流传 动 系统 。本文 介 绍的 是 交 流 ＳＥ Ｎ Ｉ ＭＥ Ｓ传 动 系 统 。以某 高 速 纸 机 的 ＳＥ Ｎ Ｉ ＭＥ Ｓ传 动 为 例 ， 绍 该 系 统 的 结 构 、 态 介 组 软件 及控 制方 式 。该 系统采 用集 散 系统 结构原 理 ， 全集 成 的 自动 化设 计 ， 完 提供 用 于 中央监视 和运 行 、 对话 、 出错 提 示 。 自测 试 以及 自动化 所 需的所 有必 要信息 。标准 的 现场 总线 接 口方 便 与周边装 置 及 自动 化 系统 进行 数据 交换 。组 态 软件和用 户程 序均 采用 图形 化 。该 系统 能够很 好 的 实现 纸机 对 传 动 的要 求 ． 较 容易 掌 握 和 并
维普资讯
ＳＥ Ｎ 传动在高速纸机上的应用 Ｉ ＭＥ Ｓ
夏 启 强
（ 州华丰 纸业 有 限公 司， 杭 浙江杭 州 ， １０ １ ３ ０ １）
摘 要 ： 文 以 ＳＥ ＮＳ传 动 系统在 某高速纸机 上 的应 用为例 ． 细 介绍 了 ＳＭＥ 本 ＩＭＥ 详 Ｉ ＮＳ传
５ ・ ３
西门子运动控制器SIMOTION收放卷应用介绍
SIMOTION D Winder 包应用介绍于长波摘要：SIMOTION提供了一个可以应用于大部分开卷曲功能的应用包，其中包含了多种控制方式，多种卷径计算方法以及张力锥度、断带检测等功能。
但全面的同时带来了应用结构复杂、参数众多等问题。
本文根据以往的调试经验对Winder包的应用进行一下应用介绍，分为卷曲的基本原理、控制方式、程序结构、应用步骤四个部分。
关键词：SIMOTION 开卷曲1 .开卷曲的基本原理开卷曲的控制要求可以概括为通过控制电机的转矩来控制材料上的张力，使张力不变或按照一定的曲线减小（即张力锥度）。
从电机转矩到材料张力，这之间存在以下影响因素。
首先就是卷径，这是开卷曲控制最重要的一个参数，对其要求就是“稳”和“准”。
卷径计算可以大致分为速比法、厚度累积法和外部测量法。
速比法是检测同一时刻下卷轴的转速和材料的线速度，两者相除即得到直径，这种方法实时性好，但稳定性欠佳。
在此基础上衍生出积分法和位置计算法，两者就是将一定时间内卷轴的角度位移与材料的位移相除，然后按一定的斜坡输出。
区别在于积分法是用速度的积分得到角度位移和材料位移，而位置计算法是直接取轴的位置值做计算。
这种方法稳定性好，实时性与直径计算的更新周期有关。
厚度累积法是根据卷轴的圈数和材料的厚度计算的一种方法，即卷轴每转一圈直径增加2倍的材料厚度，然后按照一定的斜坡输出。
这种方法稳定性非常好，但准确性与材料厚度的准确性有很大关系，这里所说的材料厚度并不是指材料本身的实际厚度，而是材料的实际厚度加上材料之间缝隙的厚度，即与松紧度有关。
外部测量法就是用传感器直接测量卷轴的实际直径，可分为接触式和非接触式，常见的接触式传感器有编码器和位移传感器，非接触测量传感器有激光、微波等。
由于测量数值与实际的直径可能是非线性的，所以要对测量值做非线性处理。
其次是对转矩的补偿，主要是加减速补偿和摩擦补偿。
加减速补偿指的是当材料在加速或减速时电机要提供额外的转矩对卷轴进行加减速，其大小与开卷曲机械系统的转动惯量和加减速度有关；其方向与工作方式（是开卷还是收卷）和出料方向（材料是在卷轴的上方还是下方）有关。
西门子SIMOTIOND在高速纸箱包装机上的应用
西门子SIMOTIOND在高速纸箱包装机上的应用目前食品饮料灌装生产线的生产速度专门快，一般灌装机的灌装速度已达到500瓶/分钟，靠简单的人力包装已无法完成如此大量的包装工作，因此高速纸箱包装机在食品包装行业中得到广泛应用。
该包装机作为独立设备安装于生产线上，提供专用输送带将生产线上灌装好的产品传输到包装机上，包装机自动完成分瓶、上纸、打包、喷胶等工作并通过输送带传送到下一个工序。
二、西门子SIMOTION介绍在运动操纵领域，一样的电机驱动器提供了丰富的运动操纵功能，但逻辑操纵和复杂运算功能却相当弱，而一样的PLC提供了全面的逻辑操纵功能，但又专门难具备运动操纵的全部功能。
传统的应用方式是将PLC和伺服操纵器配合使用，但存在高速数据传输、数据同步和精确操纵等方面的问题。
西门子公司提出新一代的运动操纵平台SIMOTION。
SIMOTION是为运动操纵起主导作用的机器而设计的，本身集成了逻辑操纵与运动操纵，能够独立完成以往PLC加电机调速器的所有功能，要紧应用于那些操纵要求复杂，操纵速度快，要求精确运动的领域中。
1．SIMOTION是一种简单，灵活的操纵系统，本身集成了运动操纵、逻辑操纵与工艺操纵。
具有如下的优点：逻辑操纵和运动操纵相结合，取消了阻碍响应时刻的独立接口λ节约了为这些中间接口进行编程以及诊断的投入λ整个机器的编程以及诊断不仅规范，而且象PLC一样开放透亮λ2．SIMOTION系统具有三个组成部分：工程开发系统λ工程开发系统能够实现由一个开发环境解决所有的运动操纵、逻辑及工艺操纵问题，同时它还能够提供所有必要的工具，从编程到参数设定，从测试到故障诊断。
实时软件模块λ这些模块提供了众多的运动操纵以及工艺操纵功能。
针对某一特定的机器所需要的功能，灵活地选择相关地模块。
硬件平台SIMOTION DSIMOTION D的功能集成在新的SINAMICS S120多轴驱动系统的操纵模板上，使之成为一个紧凑的拥有操纵器及驱动器的系统。
西门子S7—300PLC背景下高速全自动包装机控制系统的设计要点解析
西门子S7—300PLC背景下高速全自动包装机控制系统的设计要点解析作者：潘泽来源：《中国科技博览》2015年第04期[摘要]现阶段，随着社会现代化进程的不断推进，科学技术的不断发展，西门子S7-300PLC在高速全自动包装机控制系统设计中得到了充分的应用。
其不但保障了控制系统的稳定性以及跟随性，而且还提高了全自动包装生产线的生产效率以及运行速度。
在本文中，笔者对西门子S7-300PLC进行了简要的概述，对高速全自动包装机的工作原理进行了详细的分析，并对西门子S7-300PLC背景下高速全自动包装机控制系统的设计要点进行了深入的研究与探讨。
[关键词]西门子S7-300PLC 高速全自动包装机控制系统设计中图分类号：TB486.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0255-01现阶段，在全自动包装工厂中，以塑料薄膜、纸以及复合材料为包装材料的生产线得到普遍的推广与应用，其中，在生产线的运行过程中，包装材料传送的准确性至关重要，尤其是在多种电机进行同步的控制运行中，其电机的升降与降速要求传动电机能够及时的进行同步的运行。
因此，笔者对西门子S7-300PLC背景下高速全自动包装机控制系统的设计要点进行了详细的分析，以供所需者进行参考。
1、西门子S7-300PLC的概述所谓西门子S7-300PLC技术，就是指以计算机的基础作为基础，对工业进行控制的新型装置。
也可以称之为：可编程控制器。
西门子S7-300PLC是一种专门在工业环境中使用设计出的进行数字运算操作的电子装置，其使用可以进行程序编制的存储器，进而使其在内部存储中执行顺序运算、逻辑运算、计数、计时以及进行算术运算操作的指令，同时采用模拟式或者数字式进行输出与输入，完成对各类机械以及生产过程的控制。
随着时代的进步，科学技术的发展，西门子S7-300PLC技术的功能得到了优化与升级，其不仅仅具有实现逻辑控制、单机控制，而且还具备多机群控制、过程控制、数据处理以及运动控制等功能。
伺服控制系统在纸箱包装机中的应用
伺服控制系统在纸箱包装机中的应用摘要：伺服控制系统在纸箱包装机中的应用越来越广泛。
该系统提高了包装机的生产速度，同时减少了浪费和运营成本。
本文首先介绍了纸箱包装机的基本结构和工作原理，然后讨论了伺服控制系统在包装机中的应用。
最后，本文总结了伺服控制系统在纸箱包装机中的优点和发展前景。
关键词：伺服控制系统；纸箱包装机；生产效率；运营成本；可靠性。
正文：1. 纸箱包装机的基本结构和工作原理纸箱包装机是一种用于自动包装的设备，它包括给纸机构、折纸机构、粘合机构和输送机构。
给纸机构用于将原纸卷转换成所需长度的胶合纸板。
折纸机构用于将纸板折叠成纸箱的形状。
粘合机构用于将纸箱的各个部分胶合在一起。
输送机构用于将已经完成的纸箱运输到下一个处理环节或包装机出口。
纸箱包装机的工作流程如下：首先，给纸机构将原纸卷放到机器上，然后通过折纸机构将纸板折叠成纸箱的形状。
接下来，粘合机构将纸箱的各个部分胶合在一起，最后输送机构将已经完成的纸箱运输到下一个处理环节或包装机出口。
2. 伺服控制系统在包装机中的应用伺服控制系统是一种采用特殊的电机驱动方式实现精准运动控制的系统。
与传统的电机驱动方式相比，伺服控制系统具有更高的运动精度、更快的响应速度和更稳定的运动特性。
因此，伺服控制系统被广泛应用于需要精确控制和高速运动的领域，如数控机床、自动化生产线等。
在纸箱包装机中，伺服控制系统主要应用于给纸机构和输送机构。
给纸机构通过伺服电机精确控制送料速度和送料长度，可以确保纸板的长度准确无误，从而提高包装机的生产速度和生产质量。
输送机构通过伺服电机精确控制输送速度和物料位置，可以避免包装中的浪费和损失。
3. 伺服控制系统在纸箱包装机中的优点和发展前景伺服控制系统在纸箱包装机中的应用具有很多优点。
首先，它可以提高包装机的生产效率、生产质量和生产安全性。
其次，伺服控制系统可以降低包装机的运营成本和维护成本。
最后，伺服控制系统可以提高包装机的可靠性和稳定性，从而满足生产企业的需求。
虚拟设计在包装机械产品中的应用
虚拟设计在包装机械产品中的应用发布时间：2022-08-17T02:37:22.091Z 来源：《科学与技术》2022年第4月第7期作者：张诗玉[导读] 虚拟设计通过给予设计制造的虚拟模型张诗玉东方汽轮机有限公司，四川德阳 618000摘要：虚拟设计通过给予设计制造的虚拟模型，来优化产品的设计制造过程，为产品的设计制造过程的优化提供集成的建模和仿真环境。
本文对机械行业的产品包装所存在的问题进行阐述，同时深入分析将来的发展方向，论述虚拟设计在新产品开发中的应用，主要体现在三维造型设计、虚拟装配、虚拟运动仿真、分析优化等方面。
探索虚拟设计技术在新产品开发中的应用前景，能够让虚拟设计技术更好地为新产品的开发和发展服务，以更好地提高产品性能、缩短新产品开发的周期、降低开发费用。
关键词：产品性能；虚拟设计；机械产品包装包装是产品进入物流领域的必要条件，对于重型、异形的机械产品则需要根据不同产品的实际情况，进行针对性的包装设计。
在传统的机械产品包装中，包装箱的设计主要依靠的是包装工人及设计人员的已有经验。
随着时代的进步，现有的模式已经越来越难以满足精细化、经济化的设计要求。
同时，因为机械产品结构的复杂程度和技术含量的日益提高，针对产品的防护也提出了更高的要求，不合适的包装设计可能会直接影响到产品的质量。
综上，伴随着时代技术的进步，对先进技术的研究和开发也成为了必然。
作为专业包装设计人员，针对产品设计出的包装方案即为设计产品。
包装设计的定位思想是基于这样一种认识：任何设计的目的性、针对性、功利性都是伴随着它的局限性同时降生的。
消极的回避、无奈的折中都不能解决问题，唯有遵循设计规律、强调设计固有的针对性才能收到良好的效果。
发达国家提出以五个“w”来标定产品设计的综合定位，即：什么东西（what）,为谁设计的（who）,什么时间（when），什么地点（where），为什么（why）。
为此，针对大型机械产品的包装，尤其是新型产品的包装防护，开始逐渐将视线转向更高更新的设计技术及思维。
基于SIMOTION的高速装箱机的控制系统开发
基于SIMOTION的高速装箱机的控制系统开发摘要：本文针对目前高速装箱机控制系统存在不稳定、灵活性不足等问题，提出了一种基于SIMOTION D435的新的高速装箱机的控制方案。
该方案以SIMOTION D435为控制核心，以PROFERBUS总线和以太网进行通信，并匹配远程IO模块的控制硬件系统，并且运用SCOUT工程平台中的数学模型和三种各具特点的编程语言对高速装箱机进行一体化编程的软件开发，硬件上减少了电缆布线繁杂、通信不稳定的问题，软件上使得程序架构更加清晰明了，减少了程序冗余和漏洞，并建立了友好的人机界面，从而使得装箱机的控制系统更加稳定灵活，保证了企业用户的生产质量。
关键词：高速装箱机，SIMOTION，控制系统0 引言近几年来，随着机械自动化水平和劳动力成本的不断提高，机器人技术越来越广泛地应用于军工、医疗、服务等行业中，在提高工作效率、加强产品质量、保障安全生产等方面发挥着重要作用[1]。
尤其是在产品的装箱工序，针对食品、饮料、医药等行业，国家出台了较为严格的卫生政策法规，以避免人工操作造成的二次污染。
无人化生产已成为一种必然趋势。
在产品装箱方面，高速装箱机[2]以其高速、清洁、低维护等特性较好地满足了这类工序的需要，从而成功地取代了以往的人工操作。
越来越多的企业开始引进高速装箱机来提高企业的生产效率和降低企业的人工成本。
高速装箱机的控制系统是装箱机的核心部分，然而目前已用于高速装箱机的控制系统在控制稳定性和灵活性方面还存在较大的缺陷。
本文针对这种情况开发了一个新的装箱机控制系统。
首先，分析了软袋药品高速装箱作业的控制要求；其次，简单介绍SIMOTION控制系统，并详细设计了控制系统的硬件配置方案以及开发出控制软件；最后，通过生产实践验证控制方案的正确性和可行性，解决了目前高速装箱机控制系统上存在的问题。
图1 药品内装箱生产线布局图1 装箱作业的控制要求结合软袋药品生产车间的实际情况，并考虑调整维修方便，软袋药品装箱生产线布局如图1所示，纸箱从开箱机进入,沿着生产线进入到高速装箱机。
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西门子SIMOTION D在高速纸箱包装机上的应用目前食品饮料灌装生产线的生产速度非常快，普通灌装机的灌装速度已达到500瓶/分钟，靠简单的人力包装已无法完成如此大量的包装工作，因此高速纸箱包装机在食品包装行业中得到广泛应用。
该包装机作为独立设备安装于生产线上，提供专用输送带将生产线上灌装好的产品传输到包装机上，包装机自动完成分瓶、上纸、打包、喷胶等工作并通过输送带传送到下一个工序。
二、西门子SIMOTION介绍在运动控制领域，一般的电机驱动器提供了丰富的运动控制功能，但逻辑控制和复杂运算功能却相当弱，而一般的PLC提供了全面的逻辑控制功能，但又很难具备运动控制的全部功能。
传统的应用方式是将PLC和伺服控制器配合使用，但存在高速数据传输、数据同步和精确控制等方面的问题。
西门子公司提出新一代的运动控制平台SIMOTION。
SIMOTION是为运动控制起主导作用的机器而设计的，本身集成了逻辑控制与运动控制，可以独立完成以往PLC加电机调速器的所有功能，主要应用于那些控制要求复杂，控制速度快，要求精确运动的领域中。
1．SIMOTION是一种简单，灵活的控制系统，本身集成了运动控制、逻辑控制与工艺控制。
具有如下的优点：逻辑控制和运动控制相结合，取消了影响响应时间的独立接口λ节省了为这些中间接口进行编程以及诊断的投入λ整个机器的编程以及诊断不仅规范，而且象PLC一样开放透明λ2．SIMOTION系统具有三个组成部分：工程开发系统λ工程开发系统可以实现由一个开发环境解决所有的运动控制、逻辑及工艺控制问题，并且它还能够提供所有必要的工具，从编程到参数设定，从测试到故障诊断。
实时软件模块λ这些模块提供了众多的运动控制以及工艺控制功能。
针对某一特定的机器所需要的功能，灵活地选择相关地模块。
硬件平台SIMOTION DSIMOTION D的功能集成在新的SINAMICS S120多轴驱动系统的控制模板上，使之成为一个紧凑的拥有控制器及驱动器的系统。
将运动控制与驱动器集成在一起，使系统具有极快的响应速度。
SIMOTION D具有若干种规格，均是取决于其性能的要求。
三、系统要求鉴于灌装食品行业设备自动化程度高，产品产量大的特点，对高速纸包机提出了如下的控制要求：1．运行速度快由于食品灌装生产线的灌装速度高，要求包装机的速度也必须达到与之配套的水平。
目前成熟的纸箱包装机可以达到标准产量60箱/分钟，最大产量80箱/分钟。
2．可靠性高鉴于生产线的连续高速生产的特殊情况，生产线上任何一个环节出现故障都会直接导致全线的故障停机，从而给用户带来巨大的经济损失，故要求设备可靠性非常高。
要求配套的纸箱包装机在出厂前必须经过严格的测试，以每批次连续生产2000箱，连续生产10个批次不出现任何故障为出厂验收合格标准。
3．分瓶控制精确如上图所示生产线上过来的产品是连续排列的，必须通过一个专用设备将连续排列的产品分成一个纸箱可以容纳的不连续的产品单元，如下图将啤酒易拉罐分成每24瓶一个单元的小单元块给后面的包装做预处理工作。
每两个易拉罐之间的位置大约只有20mm，分瓶器必须准确无误的插入到这个位置中，靠前或靠后都会将易拉罐顶翻而影响后面的包装。
而且前后分瓶器由两个不同的电机带动，必须严格进行位置与速度的同步，否则相互之间将出现干涉，影响分瓶质量。
4．喷胶控制精确包装好的纸箱必须在成型压制之前上胶，上胶分为三个部位：上喷胶，左侧喷胶，右侧喷胶。
每个部位的喷胶必须依照机器主电机的运行速度当主电机旋转到某一角度开始喷胶，到达另一角度后停止喷胶。
否则将出现喷胶不到位或喷胶过度的情况影响产品质量。
5．产品成品率高由于高速纸包机产量巨大，一旦设备出现故障将导致产品的大量浪费，而且包装用的纸箱又属于一次性产品，不能回收利用，因此对产品的成品率要非常的高，要求包装出的纸箱为一个严格的长方体，不能出现歪斜、包装不全、漏喷胶或胶喷位置不对等情况。
6．自动化程度高包装机在工作时，从进瓶开始到纸箱包装结束，所有工作全部自动完成，完全不需要人工干预。
四、运动控制系统配置1．为保证整机的运行速度采用如下的配置：伺服电机λ高速纸包机上采用西门子1FK7高精度同步伺服电机，主驱动轴的转速为80转/分，机械结构设计成主驱动轴转一圈生产一箱产品，所以该设计结构的最大产量为80箱/分，标准产量为60箱/分,达到了主流高速纸包机的生产速度。
高速信号的处理λ在机器运转的过程中，对关键信号的响应时间为1MS。
具体算法：对于上述信号直接接入到SIMOTION D435中，SIMOTION D435输入信号的响应时间为0.1ms，完全满足上述要求。
2．SIMOTION采用一体化的连接电缆和集成化的安装方式，保证系统的高可靠性SIMOTION的电机电缆和编码器电缆全部采用高IP等级的专用连接头，用户在使用过程中直接将电缆接头插到相应的接头上拧紧相应的螺丝即可。
λSIMOTION采用一体化的集成连接方式，控制器D435和驱动器SINAMACS之间采用DRIVE-CLIQ 高速通讯方式，通讯速率可达到100M，响应速度快，集成化好，对于用户来说简单方便，故障率低。
λ功率单元与电机驱动器之间的连接采用内置铜牌和DRIVE-CLIQ连接，简单方便故障率低。
λ3．系统配置整机采用四台1FK7伺服电机，分别为两台分瓶电机，一台主电机，一台出口电机。
主电机和出口电机功率为3.3KW，分瓶电机功率为0.82KW。
λ采用TP270作为系统的人机操作界面。
λ采用SIMOTIONλ D435作为主控制器。
采用SIMOTION S120作为电机驱动单元。
1－SIMOTION D435运动控制器 2－S120 电源模块3－双轴电机模块9A 4－双轴电机模块5A5－主轴电机，1FK7系列 6－分瓶电机，1FK7系列7－分瓶电机，1FK7系列 8－送瓶电机，1FK7系列9－远程IO，ET200M 10－变频器，MM440，带profibus接口11－TPP270操作界面 12－Profibus现场总线，速率可达到12M13－伺服电机电源电缆 14－伺服电机DRIVE-CLIQ编码器反馈五、控制原理对于纸箱包装机从易拉罐进入到进瓶器内到包装好的成品纸箱出来，所有的动作全部由机器自动完成，完全不需要人工干预，自动化程度非常高。
在整个控制过程中难点主要存在于分瓶控制、喷胶控制、上纸控制三各方面，SIMOTION对于这三各方面的控制提供了专用的功能，使得原先非常复杂的控制变得简单方便。
1．分瓶控制：分瓶控制是纸箱包装机控制过程中难度最大的部分。
分瓶控制的要求如图5所示，分瓶电机M1控制分瓶器A和C，分瓶电机M2控制分瓶器B 和D，在同一个链条轴上同方向运动，分瓶器A、C；B、D之间的距离恒定不能改变，且分瓶器A在运动过程中不能够超越D的位置，分瓶器D在运动过程中不能超越C的位置，否则机械上将卡死出现故障。
要求分瓶器A到达图示位置时分瓶器B也正好到达图示位置这样刚好将四瓶产品与后面的产品分开达到分瓶的目的。
同理分瓶器B和C也在A和B的位置上分出四瓶同样的产品。
按照上述流程一直循环为下面的分装做好准备。
具体A和B之间的距离确定了每箱可以容纳的产品的数量，要求可以通过操作画面设定每箱可以容纳的产品数量，系统自动计算出A和B之间的距离保证机器正常工作。
针对上述控制要求，采用SIMOTION提供的标准多轴CAM曲线同步功能对两个分瓶电机进行精确位置同步控制具体的控制方式如下：定主轴电机的位置作为CAM曲线的X轴，两个分瓶电机的运行位置做Y轴分别做两条CAM曲线。
λ由于每个分瓶器旋转一周刚好可以分出四箱产品，而主轴旋转一周可以完成一箱产品的分装，为了简化系统模型，将整个生产过程分割为相同的若干生产单元，整个生产过程实际上时不断的重复这个同样的生产单元，在每个生产单元里主轴一旦启动必须完成该单元才可以停止。
λ在每个生产单元里分瓶电机与主轴电机进行CAM曲线位置同步对于每根分瓶电机轴来说主电机旋转四周1440度分瓶电机旋转一周360度。
λ具体的控制曲线如图6，图7λ图6 M1电机CAM曲线（单位度）图7 M2电机CAM曲线（单位度）上述曲线制定完毕后，规定在图6的位置为整个曲线运动过程中三个电机的零点，分瓶电机M1，M2将以此位置作为零点按各自的运行曲线和主轴做严格的位置同步，保证分瓶连续精确的运行。
2．停机修正：分瓶过程中会出现一个问题：当分瓶电机一旦投入运行，系统必须完成一个生产单元（生产四箱产品）分瓶电机回到曲线的0点坐标后才可以将分瓶电机与主电机取消同步控制，否则在下一个生产单元分瓶电机将出现位置错乱无法同步的情况，将导致产品浪费。
因此需要对分瓶控制做如下的修正：如图6、7所示由于分瓶器是循环运行，对于机器设备来说当分瓶轴停在主轴0，360，720，1080，1440这5个位置的任何一个位置时设备所处的位置与图5完全相同，所以鉴于上述情况，我们只要设定当分瓶停止的事件被触发后，系统判断主轴处于上述5个位置的哪个区间内，找0，360，720，1080，1440这五个位置中最近的一个位置解除同步，当分瓶电机解除同步停止后，将分瓶电机当前坐标清0，这样即保证了下次启动时与主轴位置的严格同步。
从而消除了分瓶控制方案中存在的不足。
经过上述修正处理后的机器，当分瓶启动后包装的误差数可以减少到1包，在国内外同类产品中处于领先地位。
3．喷胶控制：喷胶控制也是该机器的一大难点，在0～360度范围内当检测到有纸板到达喷胶机的位置时，判断主轴在0～360度范围内旋转到一定角度后打开喷胶电磁阀开始喷胶，到达另一角度后关闭喷胶电磁阀。
而且由于喷胶电磁阀动作的滞后性，在不同生产机速下要设置不同的前溃补偿量。
针对上述控制要求采用SIMOTION提供的电子凸轮完成该功能。
如图8所显示在当前设定的条件下，当主轴转到60度时开始喷胶，转到80度时停止喷胶。
上述数值根据实际调试过程中不同机速下加上相应的补偿值，保证喷胶的的准确性。
4．上纸控制：上纸控制与喷胶控制的要求基本相同，同样是要求主轴运动到一定的相位开始动作上纸电磁阀，然后根据主轴的运动位置分别完成纸板折叠，推料等动作。
这里唯一与喷胶不同的地方是喷胶过程中检测是否有纸箱和开始喷胶是在同一个角度范围内（例如，当主轴转动到80度的时候开始检测是否有纸箱，当转动到120度的时候开始侧喷胶，转动到150度的时候结束侧喷胶，转动到转动到200度的时候开始侧喷胶，转动到230度的时候结束侧喷胶。
所有的动作全部在主轴旋转一圈0～360度的范围内）但上纸则要求检测到纸板后在主轴旋转了两圈之后的范围内开始动作吸纸电磁阀（例如，当主轴转动到150度的时候检测到有瓶，主轴继续旋转，转完这一圈之后在下一圈的时候吸纸电磁阀动作，即主轴转过360度后开始动作吸纸电磁阀，进行上纸的动作。