GE Fanuc伺服系統(tǒng)在收縮包裝機上的應(yīng)用

降低成本，提高包裝設(shè)備的性能
       成立于１９８８年的Conflex公司（威斯康辛州德國鎮(zhèn)）很快就發(fā)展成為美國最大的L型自動封切收縮包裝機供應(yīng)商之一。為了滿足市場上對于高速收縮包裝設(shè)備日益增長的需求，Conflex開始制造不僅能夠包裝冰凍比薩還能包裝CD光盤的水平式制袋－填充－封口包裝機。這些設(shè)備配備了簡單的繼電器邏輯電路，但很快就過時了，因為客戶對這類設(shè)備和其它的生產(chǎn)設(shè)備提出了更高的要求，比如更快的速度，更少的手動調(diào)整和網(wǎng)絡(luò)接入能力。
      在自動化功能的道路上邁出了前進的一步之后，Conflex的工程師決定使用一套將設(shè)備和運動控制結(jié)合在一起的強大且易于使用的解決方案。除了提供用戶所需的高速和網(wǎng)絡(luò)接入功能，這一套由GE Fanuc提供的簡約的解決方案不僅節(jié)約了寶貴的面板空間，而且還為Conflex及其客戶在總體成本上降低了超過２０％。

包裝機
     “當我們想制造一套伺服驅(qū)動的水平式制袋－填充－封口包裝機時，我們想把它弄的非常簡單，智能而且用戶友好式，“Conflex的電氣應(yīng)用工程師Mark Lorenz說：“我們也希望可以減少所需的機械調(diào)整的次數(shù)。”他還列舉了選擇自動化產(chǎn)品供應(yīng)商的幾大要素：部件成本，技術(shù)支持是否快速到位，在該產(chǎn)業(yè)中是否擁有很好的聲譽，這幾大要素使他們最終選擇了GE。
       在指定了GE Fanuc的，Lorenz很高興的在開發(fā)過程的早期就發(fā)現(xiàn)，S2K同樣可以執(zhí)行設(shè)備所有的邏輯功能，包括在多個“處方”中靈活選擇以包裝不同產(chǎn)品。這不僅減少了對于可節(jié)約PLC使用的面板空間的需求，還把設(shè)備的總體成本降低了數(shù)千美元并簡化了執(zhí)行過程。這不僅加快了新設(shè)備投入市場的時間，還進一步加強了Conflex的競爭力。
       三軸的運動設(shè)備配有三個S2K控制器，通過一個DeviceNet點對點網(wǎng)絡(luò)進行通訊。三個GE Fanuc的S系列伺服電機通過一個電子齒輪特性與一個進料傳送帶電機相連。此外，其中一個S2K控制器通過Modbus遠程測控終端與６英寸的GE Fanuc的QuickPanel Jr相連，該面板是一個緊湊度很高，實現(xiàn)了全面的圖形化且易于使用的觸摸屏人機界面。
       所有設(shè)備的控制邏輯都是通過GE Fanuc的Proficy™ Motion Developer-Machine Edition軟件直接編程寫入S2K中的。“一開始，我們發(fā)現(xiàn)難度很大，因為所使用的語言與普通的PLC或梯形邏輯有所不同”，Lorenz解釋到。“但是，當GE Fanuc的技術(shù)支持工程師向我們展示寫設(shè)備邏輯是那么的輕松，我們就意識到我們可以用更短的時間做出一個更強大的產(chǎn)品。”有了GE Fanuc和銷售商所提供的深入的技術(shù)支持，Conflex才能夠?qū)Φ谝粋€設(shè)備原型進行編程并在２天的時限內(nèi)發(fā)送到客戶的現(xiàn)場，Lorenz強調(diào)說GE Fanuc通常都會在一天之內(nèi)對問題做出反饋，使Conflex能夠快速的為客戶解決任何設(shè)備控制問題。
       在成功使用GE Fanuc的S2K伺服的同時實現(xiàn)了面板空間的節(jié)約，材料成本的降低并同時增強了水平式制袋－填充－封口包裝機的性能后，Conflex正在研發(fā)一個用來控制印刷套準的，以S2K為基礎(chǔ)的單軸系統(tǒng)。并且無論設(shè)備是在包裝產(chǎn)品還是在打標簽，Conflex及其客戶都將繼續(xù)利用新的伺服系統(tǒng)為客戶帶來實實在在的利益。
        運動模塊的S2K系列：小型無刷伺服和步進電機為獨立、集成的軟件包提供了驅(qū)動和控制功能。
        GE Fanuc的S2K系列無刷伺服和步進模塊的特色是標準的DeviceNet通訊，全數(shù)字驅(qū)動技術(shù)，以及在獨立集成的軟件包內(nèi)提供控制能力。S2K系列包括伺服放大器，伺服控制器/放大器，以及步進控制器/放大器－該產(chǎn)品具備用單個產(chǎn)品系列解決大部分運動系統(tǒng)需求的靈活性，這樣不僅有助于節(jié)約時間，減少面板空間，更加快了設(shè)備投入市場的步伐－就如同Conflex一樣。
        S2K系列的所有控制器都含有PROFIBUS或DeviceNet通訊。DeviceNet模塊包含符合ODVA的主/從信息服務(wù)和用于多軸獨立系統(tǒng)的點對點支持。前面板上有一個雙字節(jié)的LED，它可以以一種便利，易于記憶的形式顯示實時的診斷更新信息并報告控制器單元的DeviceNet節(jié)點地址。此外，S2K系列控制器還包括如下特性：
• 強大及靈活的多任務(wù)操作系統(tǒng)
• 電子齒輪和凸輪
• 高速套準
• 二次（安裝了負載的）位置回饋
• 扭矩極限控制
• 可變有限沖擊加速和減速
• 數(shù)模I/O
        使用低慣性的S系列或MTR系列電機，S2K系列為設(shè)備的循環(huán)周期提供了很高的加速率。一臺S2K控制器和一個122μs的伺服回路更新和強大的多任務(wù)實時操作系統(tǒng)。

       對于應(yīng)用上的需求，例如組裝，電子，材料處理，半導(dǎo)體加工，紡織和包裝等都能表現(xiàn)出很強的性能。
      此外，S2K伺服放大器既支持模擬扭矩，也支持速度命令界面，還支持脈沖/方向命令界面（便于進行步進替換）。S2K提供的費用－性能平衡方案可以用最少的操作在不同選項之間轉(zhuǎn)換。速度和扭矩模式采用了符合工業(yè)標準的10v模擬命令界面，和GE Fanuc的DSM控制器一起使用。具備的模擬輸入功能可以動態(tài)的在行進中控制扭矩極限并能夠掌控一系列復(fù)雜的應(yīng)用，包括擰緊瓶蓋、螺栓，以及定位到硬停機位置。電子齒輪、凸輪具有單獨的編碼器反饋輸入，可以消除傳動間隙造成的定位誤差。