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某精煉廠生產(chǎn)的瑛基鐵粉具有活性大、易燃燒等特點(diǎn)，因此產(chǎn)品包裝釆用DCS50-C1型自動(dòng)定量包裝機(jī)。該包裝機(jī)由S7-2OOPLC控制，采用重力式自流給料方式，通過給料控制器控制給料速度，具有操作簡(jiǎn)便、自動(dòng)化程度高、密封性能好、計(jì)量精度高、結(jié)構(gòu)先進(jìn)可靠和生產(chǎn)率高等特點(diǎn)。工作時(shí)，除人工套袋外，夾袋、落料、計(jì)量、放料、松袋等工作均自動(dòng)依次完成。
DCS50-C1型自動(dòng)定量包裝機(jī)主要由稱重儀表、稱重傳感器、料倉(cāng)、螺旋輸送機(jī)、精度控制閥、充氣抽塵裝置、夾袋器升降機(jī)構(gòu)、夾袋器、電氣控制系統(tǒng)、氣動(dòng)控制控系統(tǒng)及機(jī)體等組成。
（1）稱重儀表選用梅特勒托力多公司的PAN-THER2000T600工業(yè)稱重終端（定值及配料控制）。該儀表可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、使用維護(hù)方便，具有重量顯示、自動(dòng)去皮、自動(dòng)校零、自動(dòng)落差修正、超差報(bào)警等功能。
（2）稱重傳感器選用寧波柯力電氣制造有限公司生產(chǎn)的單點(diǎn)式傳感器，其額定載荷為50kg,靈敏度為（2.0士0.002）mV/Vo
（3）料倉(cāng)上有蓋，使用快速夾頭與料倉(cāng)體相連。料倉(cāng)上設(shè)有1個(gè)氮?dú)獬淙腴y及1個(gè)排氣閥，用于置換料倉(cāng)中的空氣。當(dāng)產(chǎn)品料罐與料倉(cāng)連接時(shí)，取下料倉(cāng)蓋，使料倉(cāng)下法蘭通過刀閘閥與法蘭連接，并用快速夾夾緊，打開氮?dú)獬淙腴y向料倉(cāng)內(nèi)充入氮?dú)?同時(shí)打開排氣閥排出料倉(cāng)內(nèi)的空氣。
（4）螺旋輸送機(jī)用于給包裝機(jī)強(qiáng)制給料。物料從料倉(cāng)進(jìn)入螺旋輸送機(jī)，螺旋輸送機(jī)的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)將物料絞入葉片并輸送到出料口。螺旋葉片的軸由變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，軸體的旋轉(zhuǎn)速度通過變頻器調(diào)節(jié)，可獲得快速及慢速兩種速度，以滿足計(jì)量精度要求。
（5）精度控制閥安裝在螺旋輸送機(jī)的出料口上。一旦檢測(cè)到給料結(jié)束，螺旋輸送機(jī)便停轉(zhuǎn)，精度控制閥也關(guān)閉，這樣能避免因螺旋輸送機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng)而引起的計(jì)量誤差，保證了計(jì)量精度。
（6）充氣抽塵裝置安裝在1個(gè)雙層落料筒上，物料從內(nèi)層筒通過，內(nèi)層筒與外層筒間的夾層安裝氮?dú)獬淙腴y及抽塵閥。計(jì)量開始前向包裝袋內(nèi)充入氮?dú)?，?jì)量開始后停止充氣，同時(shí)打開抽塵閥，將包裝過程中產(chǎn)生的灰塵回收到除塵器。
（7）夾袋器升降機(jī)構(gòu)采用絲杠升降，以滿足包裝不同包裝袋的要求。
（8）夾袋器是根據(jù)用戶包裝袋是塑料薄膜而專門非標(biāo)設(shè)計(jì)的，夾緊部位充分考慮塑料薄膜包裝袋的特性，采用柔軟材質(zhì)，以保護(hù)包裝袋在包裝過程中不致?lián)p壞。
（9）機(jī)體是整個(gè)包裝機(jī)的支撐，包裝機(jī)的其它部件都安裝在此剛性機(jī)體上，共同組成一套完整的包裝機(jī)。
2包裝機(jī)的工作流程
2.1自動(dòng)工作過程
首先，按下“置換開關(guān)”，“料倉(cāng)排氣”、“料倉(cāng)進(jìn)氣''指示燈亮，同時(shí)料倉(cāng)上的排氣、進(jìn)氣電磁閥動(dòng)作，置換空氣開始；設(shè)置的置換時(shí)間（可通過控制柜內(nèi)的置換延時(shí)繼電器來調(diào)整）到后，“料倉(cāng)排氣”、“料倉(cāng)進(jìn)氣”指示燈熄滅，同時(shí)排氣、進(jìn)氣電磁閥關(guān)閉，置換空氣完畢。然后，人工將包裝袋套在包裝機(jī)的出料口上用夾袋器夾緊，撥動(dòng)下料口旁（或控制柜上）的“自動(dòng)下料”開關(guān)，吹袋閥打開，脹袋開始；脹袋時(shí)間（可通過控制柜內(nèi)的脹袋延時(shí)繼電器來調(diào)整）到后，吹袋閥關(guān)閉，同時(shí)截止閥打開，“下料”指示燈亮，電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)喂料。下料2s后，除塵閥打開，開始抽塵。當(dāng)物料重量達(dá)到稱重儀表所設(shè)定的大投重量值時(shí)，電機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成慢速后旋轉(zhuǎn)喂料；當(dāng)物料重量達(dá)到稱重儀表所設(shè)定的包裝目標(biāo)重量值后，電機(jī)停轉(zhuǎn)，“下料”指示燈關(guān)，除塵閥關(guān)閉，隨后稱重儀表等待2s開始檢査有無超差。若有超差，則“超差”指示燈點(diǎn)亮并保持2s后熄滅，程序復(fù)位，人工卸下包裝袋，進(jìn)行超差處理；若無超差，則“滿秤”指示燈點(diǎn)亮并保持2s后熄滅，程序復(fù)位。最后，人工卸下包裝袋，用螺旋輸送機(jī)送至真空包裝機(jī)，進(jìn)行抽真空、充氮?dú)?、熱合封口等工作，完成一次工作循環(huán)。
2.2手動(dòng)工作過程
手動(dòng)工作方式主要是為設(shè)備檢修、調(diào)試提供方便，只需在開機(jī)后撥動(dòng)“手動(dòng)下料''開關(guān)即可。手動(dòng)方式下儀表不啟動(dòng)，吹袋閥不工作。工作流程如圖1所示。

3控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)釆用西門子S7-200PLC進(jìn)行集中控制，選用CPU222CN(6ES7212-1BB23-0XB8,AC100-230V電源，DC24V輸入，繼電器輸出)。此系列PLC具有結(jié)構(gòu)緊湊、模塊化、可擴(kuò)展性強(qiáng)、指令集豐富等特點(diǎn)，提供8點(diǎn)數(shù)字量輸入和6點(diǎn)數(shù)字量輸出控制稱重模塊的輸出與輸入，集成1個(gè)R號(hào)485通信接口便于聯(lián)機(jī)聯(lián)網(wǎng)、實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和網(wǎng)絡(luò)化管理等。擴(kuò)展模塊為數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM222CN(6ES7-222-lHF22-0XAB),有8點(diǎn)輸出繼電器。PLC控制結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

包裝系統(tǒng)主要由開關(guān)量控制。料門的全部動(dòng)作由氣缸驅(qū)動(dòng)，而氣缸又由相應(yīng)的電磁閥控制。設(shè)備均可釆用自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作方式。手動(dòng)操作時(shí)，按鈕選擇手動(dòng)位置，用按鈕對(duì)每步進(jìn)行單獨(dú)操作；自動(dòng)操作時(shí)，按鈕選擇自動(dòng)位置，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，設(shè)備便自動(dòng)連續(xù)不斷地周期性循環(huán)工作。在工作中，若按下停止按鈕，則設(shè)備在繼續(xù)完成1個(gè)周期的動(dòng)作，回到初始狀態(tài)后自動(dòng)停運(yùn)。
在COM接口通過PC/PPIcable(PPI)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信編程，編程軟件釆用V4.0STEP7MicroWINSP3O1/O點(diǎn)的分配見表1,控制梯形圖如圖3所示。

系統(tǒng)啟動(dòng)后進(jìn)行I/O狀態(tài)檢測(cè)，如果出現(xiàn)任何I/O錯(cuò)誤，置位為1;置換延時(shí)時(shí)間到，料倉(cāng)排氣和進(jìn)氣閥門動(dòng)作；吹袋延時(shí)時(shí)間到，打開吹袋閥門；延時(shí)幾秒后啟動(dòng)儀表，快給料時(shí)啟動(dòng)收塵器；手動(dòng)下料及快給料時(shí)變頻器快速輸出；慢給料時(shí)變頻器慢速輸出；變頻器快速輸出時(shí)，沒有變頻故障，沒有慢速輸出，啟動(dòng)變頻器，打開截止閥，輸出下料指示；延時(shí)幾秒打開除塵閥；慢輸出時(shí)延時(shí)幾秒，有超差輸出超差指示，無超差則滿秤指示；完成后置位。
4結(jié)束語
包裝機(jī)運(yùn)行一年半，給料控制機(jī)構(gòu)與除塵系統(tǒng)相結(jié)合，給料速度與排塵速度相匹配，實(shí)現(xiàn)了包裝速度的可控調(diào)節(jié)，包裝現(xiàn)場(chǎng)的無粉塵污染。原包裝系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)為在信號(hào)進(jìn)行匹配，若確認(rèn)為同一個(gè)防盜鎖，則判斷為正常開鎖，否則有門磁開關(guān)信息而無防盜鎖開鎖信號(hào)的配電站判斷為非法闖入，彈出報(bào)警框提示處理。
（3）通信情況。在通道部分，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際光纖通道和輔助系統(tǒng)的應(yīng)用情況，分為兩種情況進(jìn)行實(shí)施：對(duì)于少數(shù)已具備光纖通道和輔助系統(tǒng)的配電站，采用以太網(wǎng)方式直接接入觸摸終端；對(duì)于大多數(shù)不具備光纖通道和輔助系統(tǒng)的配電站，觸摸終端和門磁開關(guān)采用GSM通信轉(zhuǎn)換器上送應(yīng)急中心，暫不接入有線網(wǎng)絡(luò)，等待改造后一并接人有線網(wǎng)絡(luò)。
包裝啟動(dòng)時(shí)就開始吸塵，直至包裝結(jié)束，運(yùn)行半年，包裝精度不大于0.2%；包裝系統(tǒng)程序改為在快下料時(shí)吸塵，在慢下料時(shí)停止吸塵，包裝精度有明顯提高，達(dá)到不大于0.1%。包裝機(jī)一直運(yùn)行穩(wěn)定，能夠滿足工藝要求，保證了出廠產(chǎn)品的包裝質(zhì)量和包裝速度，提高了生產(chǎn)效率。

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