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0前言
液體灌裝機(jī)按罐裝計(jì)量檢定方法的方式不一樣，有4種基礎(chǔ)方式：容積泵式、隔膜泵式、金屬陶瓷活塞桿柱塞式計(jì)量泵式和時(shí)間工作壓力法。前二種計(jì)量檢定方法已被中國(guó)諸多生產(chǎn)廠家普遍應(yīng)用，后二種應(yīng)用較少。容量燒杯式計(jì)量檢定方法拆換罐裝規(guī)格型號(hào)時(shí)間長(zhǎng)，難清理，應(yīng)用很不方便。隔膜泵生產(chǎn)制造精密度低，非常容易形變磨壞，其散裝精密度和可靠性難以確保，不宜批量生產(chǎn)。金屬材料／瓷器活塞桿柱塞式計(jì)量泵，選用不銹鋼板／結(jié)構(gòu)陶瓷，計(jì)量檢定調(diào)節(jié)和拆卸都并不是太便捷。時(shí)間工作壓力法是更加優(yōu)秀的罐裝計(jì)量檢定方法，是在一恒流源貯液罐里，被散裝液體的計(jì)量檢定是根據(jù)時(shí)間和單位時(shí)間的總流量來明確的。計(jì)量檢定精密度由可編程控制器自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠確保液體流過安全通道及油路板時(shí)無死角，沒有殘留，無固態(tài)磨壞，清理消毒殺菌不拆裝一切零件，可線上清理。時(shí)間工作壓力法是最好的一種計(jì)量檢定方法，海外已經(jīng)積極主動(dòng)開發(fā)設(shè)計(jì)該灌裝機(jī)。
因此，我們?cè)诜e極主動(dòng)開發(fā)設(shè)計(jì)恒流源控制系統(tǒng)，綜合性運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)新技術(shù)應(yīng)用的另外，開發(fā)設(shè)計(jì)成功了具備獨(dú)立專利權(quán)的選用時(shí)間工作壓力法的直線型全自動(dòng)灌裝機(jī)。選用可編程控制器解決數(shù)據(jù)信號(hào)，根據(jù)工業(yè)觸摸屏一觸摸顯示屏檢測(cè)運(yùn)作情況，可線上改動(dòng)運(yùn)作主要參數(shù)。隨意鍵入罐裝計(jì)量檢定，高精度，罐裝范疇大，工業(yè)設(shè)備簡(jiǎn)易，非常容易維護(hù)保養(yǎng)。
系統(tǒng)軟件的可信性、操縱精準(zhǔn)度及自動(dòng)化技術(shù)水平立即危害到罐裝的質(zhì)量和生產(chǎn)制造職工的勞動(dòng)效率。選用可編程控制器為關(guān)鍵操縱路線，簡(jiǎn)單化系統(tǒng)軟件的硬件配置組成，并且使系統(tǒng)軟件的機(jī)械自動(dòng)化特性和水平進(jìn)一步提高。選用觸摸顯示屏做為工業(yè)觸摸屏，做為實(shí)際操作工作人員和機(jī)械設(shè)備中間雙重溝通交流的公路橋梁，能夠根據(jù)文本、按鍵、圖型、數(shù)據(jù)等來解決或監(jiān)管管理方法及應(yīng)付隨時(shí)隨地很有可能的轉(zhuǎn)變信息內(nèi)容，能確立標(biāo)示并告之操作工設(shè)備現(xiàn)階段的情況，巨大提升 了機(jī)器設(shè)備的增加值。強(qiáng)勁的作用及出色的可靠性使它特別適合用以工業(yè)生產(chǎn)自然環(huán)境，日漸變成智能化工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的機(jī)器設(shè)備之一。
1全自動(dòng)灌裝加工工藝規(guī)定
1.1生產(chǎn)流程
全自動(dòng)灌裝機(jī)用以罐裝各式各樣的桶裝水劑，比如化肥、酒和飲品。在全自動(dòng)灌裝機(jī)上邊有一個(gè)恒流源貯液罐（料箱），里邊有兩個(gè)間隔Scm的水位傳感器。根據(jù)它操縱一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)汽動(dòng)閥開展料位操縱，使液位儀長(zhǎng)期保持。料箱聯(lián)接16個(gè)罐裝頭。罐裝頭由汽動(dòng)閥操縱，根據(jù)操縱汽動(dòng)閥打開的時(shí)間，就做到操縱使用量。其精密度由優(yōu)選的高品質(zhì)元器件和手機(jī)軟件開展確保。輸送帶電機(jī)由軟啟動(dòng)器操縱，進(jìn)瓶處設(shè)定光電傳感器檢驗(yàn)進(jìn)瓶數(shù)量。當(dāng)檢驗(yàn)到16個(gè)時(shí)，輸送帶電機(jī)終止，出瓶處氣缸外伸遮擋空料瓶，進(jìn)瓶處氣缸也外伸已不進(jìn)瓶。這時(shí)候，罐裝頭降低到瓶塞，并由觸摸顯示屏鍵入的時(shí)間根據(jù)PLC來操縱罐裝頭頂?shù)钠麆?dòng)閥的打開時(shí)間，開展罐裝。罐裝完畢后，罐裝頭升高，出瓶處氣缸縮回去，輸送帶電機(jī)又開始工作，進(jìn)瓶處氣缸延時(shí)2s后縮回去，光電傳感器又檢驗(yàn)進(jìn)瓶數(shù)量，循環(huán)系統(tǒng)之上全過程。
1.2操縱規(guī)定
1)完成既能從進(jìn)預(yù)料到進(jìn)料和罐裝的全部全過程自動(dòng)化技術(shù)，又能完成重要環(huán)節(jié)的手動(dòng)式操縱。
2)完成和全過程姿勢(shì)配套設(shè)施的高精準(zhǔn)度的罐裝時(shí)間操縱及其液位儀的自動(dòng)化控制。
3)當(dāng)系統(tǒng)軟件某一部分出現(xiàn)常見故障時(shí)（如液位儀不上、低氣壓和檢驗(yàn)不上16個(gè)料瓶等），PLC能對(duì)他們實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，記憶力鎖存，并根據(jù)觸摸顯示屏迅速標(biāo)示警報(bào)，指出警報(bào)種類。
4)完成系統(tǒng)軟件間的安全性互鎖。
5)全部性能參數(shù)、加工工藝主要參數(shù)、操作指南、檢修手冊(cè)都根據(jù)觸摸顯示屏儲(chǔ)存。
2控制系統(tǒng)的組成
全自動(dòng)灌裝機(jī)有一套嚴(yán)苛的工藝流程，什么時(shí)候進(jìn)瓶、出瓶，何時(shí)罐裝頭升高、降低，何時(shí)罐裝，罐裝料量是多少，進(jìn)瓶時(shí)的輸送帶速率，出瓶時(shí)的輸送帶速率，加快時(shí)間，減速時(shí)間等，都是有嚴(yán)苛的規(guī)定。系統(tǒng)軟件不僅有高精準(zhǔn)度的時(shí)間和液位儀操縱，并且也有變速、氣缸出入、升降機(jī)等作用。除此之外，依據(jù)加工工藝的規(guī)定，除了能完成全自動(dòng)化外，還能完成手動(dòng)式實(shí)際操作。為了更好地考慮所述規(guī)定，假如選用基本的儀表盤和繼電器操縱，那麼，系統(tǒng)軟件不僅繁雜、繁雜，并且可信性等也相對(duì)減少。選用PLC和觸摸顯示屏的有機(jī)結(jié)合，不但能合理地處理所述難題，并且在觸摸顯示屏可以體現(xiàn)和調(diào)節(jié)性能參數(shù)、加工工藝主要參數(shù)，比如能顯示信息灌裝速率、生產(chǎn)量，能調(diào)節(jié)每一步加工工藝中間的時(shí)間，系統(tǒng)軟件的可信性、可執(zhí)行性、精確性都是有了非常大的提升 。
2.1控制系統(tǒng)的硬件配置組成
1)PLC的硬件配置設(shè)定與I/O分派
控制系統(tǒng)由一個(gè)控制柜、PLC、液位儀控制系統(tǒng)、感應(yīng)器控制系統(tǒng)、直流變頻變速系統(tǒng)軟件、開關(guān)電源系統(tǒng)軟件、氣缸控制系統(tǒng)及其觸摸顯示屏控制系統(tǒng)等構(gòu)成。下邊概述控制系統(tǒng)的具體內(nèi)容。
控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件PLC采用松下公司的EPO系列產(chǎn)品可編程控制器。該開發(fā)板為16位CPU的袖珍型高作用PLC，命令資源豐富多彩，特性價(jià)格對(duì)比很高。主控芯片模塊為FPO-C32，輸入等級(jí)16、輸出等級(jí)為16點(diǎn)，擴(kuò)大輸出FPO-E16點(diǎn)模塊，就能考慮該系統(tǒng)軟件的規(guī)定。該P(yáng)LC的程序流程容積為5K，具備豐富多彩的或運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、記數(shù)、步進(jìn)電機(jī)、定時(shí)執(zhí)行及分支等作用，大大的便捷了程序編寫。
2)時(shí)間工作壓力法計(jì)量檢定控制系統(tǒng)
計(jì)量檢定控制系統(tǒng)是全自動(dòng)灌裝機(jī)的關(guān)鍵一部分，其操縱水平、使用量可靠性立即危害到生產(chǎn)制造的質(zhì)量。本系統(tǒng)軟件就使用量自身來講，僅有手機(jī)軟件操縱，即鍵入到觸摸顯示屏的使用量（時(shí)間量），根據(jù)RS-232口傳遞給PLC，PLC再根據(jù)手機(jī)軟件操縱灌裝使用量。
3)無極變速控制系統(tǒng)
灌裝機(jī)的速率調(diào)節(jié)是用變頻器無極變速完成的。因?yàn)橄到y(tǒng)軟件在瓶罐裝時(shí)的速率及其出瓶的速率規(guī)定是不一樣的，因此 要對(duì)軟啟動(dòng)器的輸出頻率開展按需調(diào)整。倘若系統(tǒng)軟件處于手動(dòng)式情況，那麼能夠開展人力調(diào)整。假如系統(tǒng)軟件處于全自動(dòng)情況，那麼務(wù)必全自動(dòng)完成不一樣環(huán)節(jié)的速率調(diào)整。本系統(tǒng)軟件的速率調(diào)整是根據(jù)PLC和軟啟動(dòng)器的有機(jī)結(jié)合完成的。PLC依據(jù)程序流程不一樣段的規(guī)定，先后轉(zhuǎn)換軟啟動(dòng)器的鍵入操縱端，進(jìn)而完成分段速率操縱，達(dá)到速率調(diào)整的目地。
4)人機(jī)對(duì)戰(zhàn)操作面板
實(shí)際操作工作人員能夠根據(jù)工業(yè)觸摸屏與可編程控制器開展信息內(nèi)容、數(shù)據(jù)信息的解決和溝通交流。工業(yè)觸摸屏關(guān)鍵每日任務(wù)是快速獲得、解決軟件系統(tǒng)運(yùn)作全過程中的數(shù)據(jù)信息、指令，并以適度的方法顯示信息出去。憑著觸摸屏編程手機(jī)軟件的強(qiáng)勁作用，開展菜單頁面設(shè)計(jì)、用戶界面設(shè)計(jì)方案，時(shí)間完成了這一實(shí)際操作隨意、簡(jiǎn)易且在作用上分全自動(dòng)、手動(dòng)式實(shí)際操作等多種多樣操縱方法的人機(jī)對(duì)戰(zhàn)操作面板，可以清楚顯示信息操作流程、機(jī)器設(shè)備運(yùn)行情況，即便 是初學(xué)者也可輕輕松松實(shí)際操作，而且系統(tǒng)軟件維護(hù)保養(yǎng)便捷、便捷。
2.2PLC的手機(jī)軟件組成
本系統(tǒng)軟件的程序結(jié)構(gòu)關(guān)鍵有3部分構(gòu)成：全自動(dòng)系統(tǒng)控制控制模塊、手動(dòng)式模塊和公共性控制模塊。在其中，全自動(dòng)控制模塊和手動(dòng)式控制模塊的輸出是中間變量，真實(shí)驅(qū)動(dòng)器負(fù)荷的是公共性plc模塊。它立即驅(qū)動(dòng)器汽車?yán)^電器、繼電器、無源蜂鳴器、觸摸顯示屏程序流程等。
系統(tǒng)軟件的自動(dòng)控制系統(tǒng)全過程是按加工工藝的規(guī)定開展程序編寫的。本系統(tǒng)軟件在設(shè)計(jì)方案上選用步進(jìn)電機(jī)操縱方法，也就是在一個(gè)全過程進(jìn)行后再去實(shí)行另一個(gè)全過程。自然，全自動(dòng)全過程還要具有一定的標(biāo)準(zhǔn)，如：料位不可以小于要求的低限；各實(shí)行元器件的控制開關(guān)務(wù)必合上；全自動(dòng)全過程剛開始時(shí)料位符合規(guī)定等。圖4是全自動(dòng)全過程的程序框圖。液位儀不上、低氣壓或檢驗(yàn)不上16個(gè)料瓶時(shí)，說明系統(tǒng)軟件已不可以一切正常工作中，這時(shí)候觸摸顯示屏輸出報(bào)警系統(tǒng)和種類，實(shí)際操作工作人員依據(jù)數(shù)據(jù)信號(hào)種類開展常見故障解決，防止多余的財(cái)產(chǎn)損失，使生產(chǎn)制造一切正常運(yùn)作。

3抗干擾措施
在以PLC為關(guān)鍵的這一控制系統(tǒng)中，存有著多種多樣數(shù)據(jù)信號(hào)。因?yàn)閿?shù)據(jù)信號(hào)較多，系統(tǒng)軟件走線時(shí)又無法徹底分離，因此 會(huì)出現(xiàn)出乎意料的電磁干擾，比如微波加熱數(shù)據(jù)信號(hào)。這種電磁干擾不但危害系統(tǒng)軟件的操縱，乃至使系統(tǒng)軟件沒法一切正常工作中。在這里在其中，尤以軟啟動(dòng)器的影響為較大 ，它不僅使開關(guān)電源的正弦波形產(chǎn)生崎變，造成各種各樣高次諧波，并且不可以考慮系統(tǒng)軟件的操縱和精確測(cè)量精準(zhǔn)度，因此 在抗干擾層面既選用了硬件配置對(duì)策，又選用了手機(jī)軟件對(duì)策。為了更好地避免 軟啟動(dòng)器和別的強(qiáng)電氣設(shè)備造成的開關(guān)電源影響，PLC的開關(guān)電源輸入選用隔離變壓器和電源變壓器。那樣，能合理抑止高次諧波等造成的影響。在具體加工過程中，大家立即解決了微波加熱對(duì)PLC的影響，獲得了較豐富多彩的工作經(jīng)驗(yàn)。
4結(jié)果
全自動(dòng)灌裝機(jī)選用時(shí)間工作壓力控制措施，運(yùn)用全智能(PLC)自動(dòng)控制系統(tǒng)，電腦觸摸屏存儲(chǔ)該設(shè)備全部材料及數(shù)據(jù)信息，實(shí)際操作便捷，特性靠譜，且構(gòu)造簡(jiǎn)易，零配件少，適應(yīng)力強(qiáng)，各種各樣異形瓶均可包裝，拆換罐裝瓶的規(guī)格型號(hào)，不需拆換一切零件。
全自動(dòng)灌裝設(shè)備整個(gè)機(jī)械簡(jiǎn)約順暢，實(shí)際操作工作人員工作中時(shí)不觸碰設(shè)備一切零件，具備無極變速、無瓶不罐裝、生產(chǎn)量高特性。在化肥罐裝領(lǐng)域，我們?cè)谥袊?guó)最先開發(fā)設(shè)計(jì)了全自動(dòng)灌裝機(jī)，而且得到 省計(jì)量檢定廳的計(jì)量檢定資格證書。到現(xiàn)在，早已發(fā)展趨勢(shì)到食品類和原料油罐裝，借助新科技，該商品得到 了非常好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展高效率，遭受客戶的普遍五星好評(píng)和積極主動(dòng)營(yíng)銷推廣。

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