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1引言
中原某集團(tuán)三聚氰胺裝置是引進(jìn)美國聯(lián)合信號(hào)技術(shù),由意大利某公司設(shè)計(jì)開發(fā),采用高壓法的生產(chǎn)工藝。其稱重包裝系統(tǒng)的稱重控制系統(tǒng)稱重偏差較大,給系統(tǒng)帶來了一定影響。本文就稱重偏差原因進(jìn)行探討并實(shí)施軟件修正稱重偏差方案。
原稱重控制器的稱重過程:在料倉存在料位的情況下,三聚氰胺通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)大小螺桿輸送經(jīng)過稱底門至稱體,稱重傳感器將重量信號(hào)傳送至稱重控制器。稱重傳感器根據(jù)重量設(shè)定值和稱重傳感器的測(cè)量信號(hào)分別啟動(dòng)、關(guān)停大小螺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī),達(dá)到設(shè)定值關(guān)閉稱底門,完成一次稱重過程。通過螺旋底門開關(guān)給PLC稱重完成信號(hào),然后由PLC完成稱底門下料、抽真空、縫包傳送。
2存在問題及其原因
首先粗細(xì)下料驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用電氣接觸器控制,以固定轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng),無法適應(yīng)物料的變化(如料位的高低、存在時(shí)間、物料溫度壓力的變化等),尤其是細(xì)下料驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速過快給稱重系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重影響;其次下料螺桿后的下料擋板動(dòng)作快慢同樣影響稱重系統(tǒng)的精確稱量。下料螺桿后的下料擋板動(dòng)作過慢由于掛料、下料過多等情況造成稱重偏差較大。擋板動(dòng)作過快可以克服掛料影響,但是下料過程中的沖擊力勢(shì)必影響稱重傳感器的正確測(cè)量;最后由于稱體及其側(cè)壁掛料等因素,也會(huì)給稱重帶來隨機(jī)誤差。由于影響稱重系統(tǒng)的因素是帶有隨機(jī)性和偶然性,單純的硬件調(diào)整無法滿足要求。
3改造方案
經(jīng)過技術(shù)論證原稱重包裝系統(tǒng)包括PLC控制系統(tǒng)和專用稱重控制器構(gòu)成。PLC控制系統(tǒng)工作正常,不必調(diào)整。經(jīng)過市場(chǎng)調(diào)研考察采用了西安磁林電氣公司的帶軟件修正稱重偏差的MF2001NT無線數(shù)傳智能稱重控制器,取代原稱重控制器的方案。此種智能稱重控制器具有改進(jìn)稱重算法,稱重軟件具有智能修正算法,即根據(jù)前次稱重結(jié)果,自動(dòng)修正預(yù)下料量,使得稱重結(jié)果更加接近設(shè)定值。同時(shí)加接細(xì)下料電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng),消除細(xì)下料螺桿轉(zhuǎn)速過大帶來的干擾,達(dá)到下料平穩(wěn)、準(zhǔn)確。同時(shí),在異型包裝時(shí)(如1t量包裝),可按40袋次完成,并且記憶每袋次實(shí)際重量值使累計(jì)偏差得以補(bǔ)償。
4智能稱重控制器工作流程
首先按稱重控制器啟動(dòng)按鍵,此稱重控制器開發(fā)啟動(dòng)包裝,稱底門關(guān)閉檢測(cè)當(dāng)前重量小于5kg,啟動(dòng)粗細(xì)下料電機(jī)打開下料擋板開始下料,達(dá)到預(yù)設(shè)關(guān)閉粗下料重量值,關(guān)閉粗下料電機(jī)。
達(dá)到預(yù)設(shè)定重量值25kg,關(guān)閉細(xì)下料電機(jī)及下料擋板,此時(shí)稱重傳感器檢測(cè)當(dāng)前重量值是否符合要求,符合要求則給PLC稱重完成信號(hào),否則發(fā)出稱重偏差報(bào)警信號(hào),稱重控制器暫停工作,等待用戶手動(dòng)干預(yù)。具體流程見圖1。

5其它技改措施
(1)由于螺旋輸送過程中,小螺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速過快、下料擋板關(guān)閉速度較慢,這就給稱重過程帶來隨機(jī)偏差,此種偏差較大且隨機(jī)性較大,稱重控制器軟件不易修正,給系統(tǒng)稱重精度帶來了一定影響。鑒于以上情況采取降低小螺桿驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速,加快下料擋板關(guān)閉速度加以解決。具體方案是在不影響包裝速度的情況下盡量降低驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速,由原來的600轉(zhuǎn)左右調(diào)整至280轉(zhuǎn)左右,調(diào)整下料擋板執(zhí)行器的阻尼值最小,保證最小時(shí)間內(nèi)關(guān)閉。
(2)為保證包裝數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、包裝量、合格率等參數(shù),采用無線傳輸,讓公司領(lǐng)導(dǎo)及銷售人員及時(shí)了解信息,提高了辦事效率。
(3)為克服稱重完成時(shí),關(guān)底門過程大螺桿落料對(duì)系統(tǒng)的影響。我們由原來的螺桿下料底門單電磁閥控制改為雙電磁閥分別控制大小螺桿側(cè)底門控制且大小螺桿增加隔板加以隔離。有效地克服了關(guān)門過程中大螺桿落料對(duì)稱重系統(tǒng)的影響。
(4)系統(tǒng)采用三級(jí)管理權(quán)限,可實(shí)現(xiàn)對(duì)每一袋超輕、超重的稱量進(jìn)行報(bào)警、記錄,并在中控室授權(quán)或確認(rèn)自動(dòng)放料后,現(xiàn)場(chǎng)才可進(jìn)行處理包裝,徹底杜絕人為原因使不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)。
6改造過程中的信號(hào)連接
經(jīng)過技術(shù)論證PLC控制部分正?？刹蛔鞲膭?dòng),所涉及的信號(hào)變動(dòng)保證PLC控制器正常工作。具體如下:
·相380V電源(20A):進(jìn)入稱重控制執(zhí)行器;
·零線“N”:進(jìn)入稱重控制執(zhí)行器;
·接地保護(hù)線“PE”:進(jìn)入稱重控制執(zhí)行器;
·粗下料電機(jī)三相線:到粗下料電機(jī);
·細(xì)下料電機(jī)三相線:到細(xì)下料電機(jī);
·稱重傳感器信號(hào)線:到智能稱重控制器;
·稱重信號(hào):到智能稱重控制器;
·稱重完成信號(hào):給PLC控制器;
·稱重進(jìn)料閥開關(guān)信號(hào):給PLC控制器。
7智能稱重控制器具有豐富的自診斷功能
智能稱重控制器通過LED顯示各種錯(cuò)誤代碼,可方便地查找、排除故障。具體格式為:
EXX(E——有錯(cuò)誤;XX——十六進(jìn)制數(shù)(值的范圍在01～7F)。八位二進(jìn)制數(shù)各位含義如表1所示。

其中低四位是系統(tǒng)內(nèi)部錯(cuò)誤,高三位是系統(tǒng)外部狀態(tài)檢測(cè)錯(cuò)誤。
8軟件修正預(yù)下料量及檢斤結(jié)果(表2)

由表2可見,稱重控制器對(duì)物料稱重偏差的動(dòng)態(tài)修正,提高了稱重精度及合格率,批量零偏差,改造獲得預(yù)期效果。

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