1概述
我公司年產磷酸二銨、氯基複合肥、硫基複合肥、BB肥共80萬噸,存在著大量化肥包裝任務,而我公司原設計的生產能力為24萬噸化肥,使用的是機械杠杆式包裝秤,其包裝精度和包裝速度都較低,維護量大,且型號較老,給備品備件的準備帶來不便。而現在的生產能力已經擴大到年產80萬噸,對化肥的包裝速度和精度提出了更高的要求,化肥包裝成了製約生產的一個大問題,為滿足生產的需要,我們決定將原包裝秤改成用PLC控製的全電子定量包裝秤,其包裝速度可達6001200包/小時,精度可達0.10.2。目前,我公司共有8台用PLC控製的全電子定量包裝秤在運行,獲得了較滿意的效果。
2PLC的結構組成及工作原理
由於可編程控製器PLC是一種專門用於工業生產過程控製的現場設備,其構成控製係統簡單,用簡單的編程方法存入存貯器內,接上相應的輸入輸出信號,便可構成一個完整的控製係統,不需要繼電器,轉換開關等,它的輸出可直接驅動執行機構,中間一般不需要設置轉換單元,因而大大簡化了硬件的接線電路,且可編程序控製器采用集成電路,可靠性要比有接點的繼電器係統高得多。因而大大減少了維護量,且改變控製功能容易,可以在線修改程序,很容易實現控製功能的改變。
PLC一般由中央處理器CPU,存儲器,輸入/輸出組件,電源,編程器等幾部分組成。如圖1:

當它要完成控製任務時,是在其硬件的支持下,通過執行反映控製要求的用戶程序來完成的,PLC的係統程序和用戶程序都存放在存儲器中,現場輸入信號經輸入組件處理後,送到CPU按照用戶程序存儲器中安放的指令去執行邏輯或算式運算,同時發出相應的控製指令,經輸出組件處理後傳送到現場去驅動相應的執行機構動作,從而完成相應的控製任務。PLC工作時是按周期(掃描周期)以掃描方式執行用戶程序的,即從首地址開始,按先上後下的次序(掃描每一個梯級時,按先左後右的次序)逐個的進行循環掃描。也就是每一次狀態變化需要一個掃描周期,其循環掃描時間一般為幾毫秒至幾十毫秒,PLC整個工作過程大致可分為內部處理、通信、輸入處理、執行程序和輸出處理幾部分。
3PLC在電子定量包裝秤中的應用
電子定量包裝秤主要由稱重控製顯示儀表主櫃(內有PLC,稱重顯示控製儀F800、I/O接口裝置,控製按鈕,顯示警告燈等)、加料係統、放料係統、夾袋係統、稱料鬥、傳感器、氣動係統、現場控製櫃等組成。
稱重傳感器將實際的重量轉換成毫伏電信號送給稱重顯示控製儀F800,F800將模擬量電信號轉換成數字量電信號,並與麵板設定值進行比較,通過PLC輸出開關信號控製粗加料,細加料機構進行快慢加料或停止加料,從而完成定量加料過程,將包裝袋夾上夾袋機構後,物料便自動從稱量鬥中灌進包裝袋,然後將袋子釋放到履帶機上送去縫包,從而完成自動稱量包裝過程。其工作原理如圖2:

由於包裝量大,選用的包裝秤均采用雙秤結構,首先確定I/O點數,PLC控製係統的輸入信號:秤啟動(A秤/B秤)、秤停止(A秤/B秤)、是否接近零點值(A秤/B秤)、是否到粗加料值(A秤/B秤)、是否到細加料值(A秤/B秤)、是否欠/過量值(A秤/B秤)、是否完成稱重(A秤/B秤)、清倉按鈕(A秤/B秤)、消警按鈕、袋釋按鈕、夾袋、關秤共計20點。
PLC控製係統的輸出信號:打開/關閉粗加料門(A秤/B秤)、打開/關閉細加料門(A秤/B秤)打開/關閉放料門(A秤/B秤)、加料指示燈(A秤/B秤)秤重完成指示燈(A秤/B秤)、零點超差指示燈(A秤/B秤)欠/過量程指示燈(A秤/B秤)、夾袋、聲音報警共計16點。在確定了PLC輸入輸出點數後,再加上1020的備用量。我們選用日本FX係列小型PLCFX0N—60MR,該型號PLC是模塊式的結構,配置組合非常靈活,體積小巧,功能強大,運行速度快,使用梯形圖編程,完全滿足控製要求。
稱重顯示儀我們選用日本某公司產品F800,該稱重顯示控製儀為專用稱重儀表,它體積小巧,功能強大,運行速度快,用戶界麵友好,操作維護簡便,可靠性高,完全能滿足儀表的顯示要求。
4PLC在化肥包裝中的改進應用實例:
4.1以前,我公司定量包裝秤無自動剪線功能,需要一名操作工剪線,既浪費了人力,又降低了包裝速度。針對這一問題,在PLC可編程控製器中編程,順利地實現了自動剪線功能。
化肥包裝線袋由履帶機傳送,縫包機內光電感開關,產生一個接點信號使交流接觸器吸合,縫包機啟動。在控製縫包機的交流接觸器背包上取一個常開接點信號給PLC可編程控製器第21個輸入接點,並取該點的下降沿即縫包機停的信號,此時PLC內中間繼電器M10觸發,延時0.5秒,使包裝袋上部拉直,剪刀容易剪斷包裝線,PLC內中間繼電器M20觸發,PLC第20個輸出接點接通,剪線電磁閥動作,剪刀剪線時間為0.3秒。PLC內時間繼電器1至59為0.1秒的時間單位。若包裝袋尾部留線不合適,可調整剪線時間K3。

4.2我公司化肥包裝嚴格執行國家質量監督檢驗檢疫總局頒布的《定量包裝商品計量監督管理辦法》,本著“為農民服務”的企業精神,決不讓一包短斤少兩的化肥出廠。以前需要包裝人員及時發現超重、欠重的化肥,給包裝人員的工作帶來一定的難度,如今我利用PLC編程,設置了一段聲光報警程序,使包裝人員很容易地發現重量不合格的化肥。
F800稱重顯示儀稱完(X4/X14)一包化肥,如果超差(X3/X13),則送出接點信號至PLC,此時未按消警按鈕X16,則超差燈Y17/Y18會亮且閃爍,同時輸出到Y30接點,並通過中間繼電器驅動報警器,發出“超差”的聲音。其梯形圖如下:

5PLC在使用中應注意的問題:5.1輸入輸出接點的保護A:空端子上禁止接線。
B:嚴禁將交流電源線接到輸入端子或+24V端子上,否則會燒壞PLC。
C:輸入信號與輸出信號線不能混合在同一根電纜內,禁止輸入、輸出信號線與其他動力線使用同一根保護管或捆紮在一起。
5.2PLC的抗幹擾措施
A:抑製電源引入的幹擾,在PLC電源的輸入端加裝隔離變壓器和濾波器。
B:PLC最好安裝專用接地線,接地線最好用截麵積10mm2以上的銅線,接地點盡量靠近PLC,接地電阻一般應小於10歐姆。
6結束語
在全電子定量包裝秤的維護中,由於PLC可靠性高,易於操作,不易發生故障。儀表維護主要在現場,集中在重量傳感器,執行氣缸及電磁閥等。隻要了解清楚全電子定量包裝秤的軟硬件設計原理和機械結構,便能對症下藥,減少儀表維護量。
經過多年的連續生產使用,我公司已成功應用PLC可編程控製器改進了八套定量包裝秤(雙秤)。包裝精度和速度以及合格率比以前的機械秤都有較大提高,每年的節約成本30多萬元。包裝能力,設備運轉率等各項技術性能指標均達到了預期要求,滿足了工藝連續生產的要求,降低了包裝工的勞動強度,大大提高了工作效率。
 

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除

深圳市k8凯发版官网儀器有限公司是一家專門從事稱重儀表和全自動包裝碼垛生產線的研發及生產的高新技術企業，所生產的JY500係列稱重顯示控製器（包括配料秤儀表、皮帶秤儀表、包裝秤儀表、重量變送器等）高速高精度，使用壽命長。k8凯发版官网儀器有十數年的現場校驗經驗，在業內有良好的口碑，且有專門的售後工程師幫忙解決產品使用過程中遇到的技術問題，客戶可以放心省心順心的使用我司的產品。如果對我司的產品感興趣，歡迎谘詢。