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可編程控制器在高速定量包裝秤中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2021-10-20 15:19:04 |來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

一、引 言

近年來(lái),隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們物質(zhì)生活水平的提高及生活節(jié)奏的加快,逐漸希望購(gòu)到一些包裝精巧、攜帶方便的日常消費(fèi)品,諸如:面粉、大米、小食品、洗衣粉等,而要完成這些散裝粉、粒狀物料的包裝則需要大量高速、準(zhǔn)確的定量包裝設(shè)備。

目前,國(guó)內(nèi)此類(lèi)定量包裝設(shè)備的計(jì)量裝置有兩種方式:容積式和稱(chēng)重式(包括單秤、雙秤)。

由表1可見(jiàn),容積式計(jì)量無(wú)法滿(mǎn)足高準(zhǔn)確度的要求,單秤稱(chēng)重式計(jì)量的速度又太低,而雙秤稱(chēng)重式計(jì)量裝置的成本高且其計(jì)量速度仍不理想。因此,需要有一種新的計(jì)量裝置在保證高準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)上達(dá)到理想的計(jì)量速度。

二、新型高速定量包裝秤

新型高速定量包裝秤的主要結(jié)構(gòu),該計(jì)量部分采用“雙路四斗”結(jié)構(gòu)形式。“雙路”即除料倉(cāng)外的給料和稱(chēng)重部分有完全相同的兩套裝置,兩套裝置協(xié)調(diào)工作能使工作效率提高一倍;“四斗”即每套稱(chēng)重料斗有粗、細(xì)兩個(gè)料斗,兩個(gè)料斗同時(shí)稱(chēng)重,再次縮短了稱(chēng)重時(shí)間,最終可使包裝速度達(dá)到60袋/分鐘。

給料機(jī)構(gòu)分為兩級(jí),上級(jí)振動(dòng)給料機(jī)接受料倉(cāng)物料,經(jīng)分料器分時(shí)送往下級(jí)的粗、細(xì)振動(dòng)給料機(jī),最終將物料送至粗、細(xì)稱(chēng)量料斗稱(chēng)重,細(xì)料斗位于粗料斗正下方。

系統(tǒng)啟動(dòng)后,工作過(guò)程如下:一路先進(jìn)行粗給料,到達(dá)設(shè)定值后,停止粗給料,粗料斗卸料至細(xì)料斗,然后,開(kāi)始細(xì)給料,與此同時(shí),又開(kāi)始第二袋的粗給料,細(xì)給料到達(dá)設(shè)定值后,停止細(xì)給料并將細(xì)料斗中已完成粗細(xì)給料的第一袋物料卸至包裝部分,第二袋粗給料到達(dá)設(shè)定值時(shí),停止粗給料,待細(xì)料斗卸料完畢后,再卸料至細(xì)料斗,接著,粗細(xì)料斗再次分別進(jìn)行第三袋和第二袋的稱(chēng)重過(guò)程,如此循環(huán)下去。

另一路給料裝置的工作過(guò)程與此完全相同,兩路協(xié)調(diào)工作時(shí),某一路細(xì)料斗卸料完畢后,要延時(shí)一段時(shí)間,另一路細(xì)料斗才開(kāi)始卸料,如此形成兩個(gè)彼此獨(dú)立又互相影響的兩個(gè)稱(chēng)重單元,必要時(shí)可實(shí)現(xiàn)單路控制。

三、可編程控制器在新型高速定量包裝秤中的應(yīng)用

要上述設(shè)備自動(dòng)完成如此復(fù)雜的工作過(guò)程,自動(dòng)控制問(wèn)題是關(guān)鍵,現(xiàn)采用可編程控制器(PLC)作為其核心控制器件。

PLC自問(wèn)世以來(lái),以其功能強(qiáng)大、應(yīng)用靈活、穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛使用。將PLC應(yīng)用于新型高速定量包裝秤,可有效解決“雙路”協(xié)調(diào)工作時(shí)的控制問(wèn)題以及粗細(xì)料斗的分時(shí)卸料問(wèn)題,使設(shè)備正常工作并發(fā)揮最大的工作效率。

PLC是電氣控制的核心,由于包裝設(shè)備工作起來(lái)具有連續(xù)性、頻繁性,所以要求PLC的接點(diǎn)能長(zhǎng)期頻繁快速地工作,為此,選用了三菱FX2-64MT型晶體管可編程控制器。

其中,X0~X17為稱(chēng)重儀表的輸出控制信號(hào)。SP1檢測(cè)料倉(cāng)料位,SP2~SP5決定分料器的位置。K1為啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。由于輸入輸出點(diǎn)數(shù)太多,不便于用手動(dòng)操作檢測(cè)控制回路的完好,因此在軟件中加了一部分自診斷程序用于在工作前進(jìn)行自檢,K2用于選擇自檢方式。輸出點(diǎn)控制各給料機(jī)的啟停和分料器、給料機(jī)擋板、料斗門(mén)處的氣缸,Y20作為稱(chēng)重儀表的啟動(dòng)信號(hào),Y30作為料倉(cāng)輸料電機(jī)的控制信號(hào)。

在軟件編制時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.對(duì)輸出觸點(diǎn)的控制,要結(jié)合考慮稱(chēng)重儀表的設(shè)定值及其時(shí)序特征。

2.充分利用PLC內(nèi)部多種類(lèi)型的定時(shí)器。

3.利用步進(jìn)順控指令使工作過(guò)程狀態(tài)化并實(shí)現(xiàn)兩路間及粗細(xì)料斗間的聯(lián)系及互鎖。

4.直接利用PLC內(nèi)部的特殊元件進(jìn)行控制。

以上硬件和軟件能夠使稱(chēng)重部分在高準(zhǔn)確度、高速度的條件下工作,最終測(cè)量不確定度可達(dá)±(0.2~1)%,較好地解決了速度和準(zhǔn)確度的矛盾,滿(mǎn)足了市場(chǎng)的需求。當(dāng)然,在總體調(diào)試時(shí),需要以實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定給料機(jī)、儀表及PLC的各種參數(shù),使設(shè)備工作在最佳狀態(tài),發(fā)揮出最高效率。

四、結(jié) 論

總之,可編程控制器在新型高速定量包裝秤中的應(yīng)用,驗(yàn)證了其在自動(dòng)送料、順序邏輯控制中的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì),再次說(shuō)明了可編程控制器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的最有力的工具之一。

 

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