錦州某公司年產４萬ｔ苯酐裝置共有３條包裝線，負責將來自結片機的苯酐物料進行自動定量包裝並輸送至碼垛機組單元，包裝線上任何一個故障都有可能導致整個裝置停車。由於原包裝線控製係統在功能和安全方麵存在很多缺陷，再加上受苯酐腐蝕老化嚴重，經常故障停車，直接影響了苯酐的生產能力並給設備的維護帶來困難。筆者對該係統進行了重新設計改造，並一次開車成功。
1苯酐包裝線工藝流程
來自結片機的苯酐物料進入破拱料倉經攪拌後進入雙螺旋給料機中。包裝線控製係統啟動後，料門打開，雙螺旋給料機開始給料，大、小螺旋機同時工作，當加料到達２４ｋｇ時，大螺旋機停止，小螺旋機繼續工作。當加料到達２４．７５ｋｇ時，小螺旋機停止，料門關閉，在關閉過程中，給料係統利用小螺旋機停止後慣性給料，使物料值達到２５ｋｇ。操作工將包裝袋手動套入夾袋機構，秤體鬥門打開，苯酐經過下料鬥進入包裝袋，然後夾帶機構動作，裝滿苯酐的包裝袋落在立袋輸送機上，經過縫紉機進行封口，經過倒帶機構，整形機構後進入碼垛機組單元。
2包裝線控製係統組成
包裝線控製係統主要由主控櫃、現場防爆控製櫃和現場儀表組成，控製係統以ＰＬＣ為核心，由程序檢測控製ＰＬＣ單元、檢測元件（接近開關、光電開關）、操作麵板、控製元件（電磁閥、接觸器）以及執行機構（氣缸、電機）等幾個部分組成，並由Ｆ７０１稱重控製器協同ＰＬＣ共同完成定量稱重任務。
2.1主控櫃
主控櫃安裝在苯酐包裝線機櫃間內，櫃內安裝有ＰＬＣ、電機保護開關、接觸器、變頻器及開關電源等控製設備。原１＃、２＃包裝線控製係統放在一個控製櫃內，給係統維護工作增加了難度並降低了係統的安全性、可靠性。改造後１＃、２＃包裝線控製係統分別放在兩個控製櫃內，櫃內增加了照明燈具、軸流風扇及保護地匯流銅排。原ＰＬＣ供電電源及現場設備驅動電源均為２２０Ｖ（ＡＣ），給現場操作及維護帶來一定的安全隱患，而且原ＰＬＣ控製點數沒有冗餘，一旦控製ＩＯ損壞隻能更換整個ＰＬＣ。改造之後，控製係統ＰＬＣ選用歐姆龍的ＣＰＭ２Ａ-６０ＣＤＲ-Ｄ型產品（供電電源２４Ｖ（ＤＣ）），控製點數１∶１冗餘。接觸器選用施耐德（線圈吸合電壓２４Ｖ（ＤＣ））ＬＣ１Ｄ０９ＢＤＣ型產品，現場按鈕、指示燈、電磁閥、限位開關采用明緯ＮＥＳ-１５０-２４型開關電源供電，增強了設備運行可靠性。電機保護開關選用西門子３ＶＵ１３係列斷路器，由於其配備了過電流瞬時脫扣器和反時限延時脫扣器，可以對電機進行過載、短路和斷相保護。
2.2現場防爆控製櫃
目前防爆控製櫃安裝在下料鬥和縫紉機之間，保護等級為ＩＰ５４，防止苯酐粉塵進入櫃內腐蝕Ｆ７０１儀表和其他控製器件。現場防爆控製櫃上安裝有控製電源開關、自動運行開關、急停開關、輸送機開關、立袋正反轉開關和手動卸料按鈕，並有設備各種運行狀態指示燈。在控製櫃內安裝Ｆ７０１稱重儀表，通過視窗可以觀察Ｆ７０１稱重儀表實時稱重數據和時序狀態信息。
2.3現場儀表
包裝線控製係統現場儀表主要由Ｆ７０１稱重控製器、稱重傳感器、傳感器接線盒、電磁閥及接近開關等組成。Ｆ７０１稱重控製器與３個ＭＴＢ-５０傳感器構成稱重控製係統，與ＰＬＣ進行數字量信號通信，共同完成苯酐定量包裝任務。
３個稱重傳感器將苯酐物料重量信號轉化為毫伏信號送入Ｆ７０１稱重控製器，Ｆ７０１根據組態參數對重量值進行檢測判斷。Ｆ７０１啟動後，首先檢測秤體內有無餘料，如果餘料在設定範圍內，粗、中、精給料輸出通道ＯＮ，進行粗給料：
當重量值≥定量設定值－粗給料設定值時，粗給料輸出通道ＯＦＦ；
當重量值≥定量設定值－中給料設定值時，中給料輸出通道ＯＦＦ；
當重量值≥定量設定值－精給料設定值時，精給料輸出通道ＯＦＦ；
如果此時重量在規定誤差範圍內，Ｆ７０１稱重控製器稱重完成輸出通道ＯＮ，否則給出超差信號。
苯酐包裝線采用兩級給料方式，即將中給料設定值與精給料設定值設成一致。苯酐包裝線Ｆ７０１稱重控製儀表組態參數為：定量值２５ｋｇ，粗給料設定值１ｋｇ，精給料和中給料設定值０．２５ｋｇ，過量不足設定值０．０５ｋｇ。
3控製係統邏輯
１、２苯酐半自動包裝生產線控製邏輯為：自動秤啟動後，ＰＬＣ給稱重控製器Ｆ７０１控製接口１６號啟動輸入端一個２ｓ的脈衝信號，若料鬥為空（或料鬥內物料在３．０５ｋｇ範圍內），Ｆ７０１稱重控製器控製接口輸出端７、９導通，ＰＬＣ輸出端１０ＣＨ０２點與１０ＣＨ０３點導通，粗加料與精加料電機同時啟動，電機帶動螺旋給料裝置旋轉，物料落入料鬥內。
當稱重料鬥內的物料重量達到２４ｋｇ時，Ｆ７０１控製接口輸出端７由ＯＮ變為ＯＦＦ，９繼續為ＯＮ，ＰＬＣ１０ＣＨ０２點ＯＦＦ，１０ＣＨ０３點ＯＮ，精加料電機繼續運轉。
當料鬥內的物料重量達到２４．７５ｋｇ時，Ｆ７０１控製接口９變為ＯＦＦ，ＰＬＣ１０ＣＨ０３點變為ＯＦＦ，精加料電機停止，料門關閉（在料門關閉瞬間利用精加料電機停止慣性有物料落入料鬥中），Ｆ-７０１啟動比較等待延時定時器，將料鬥內苯酐實際重量與預置點２５ｋｇ進行比較，如實際重量不在２４．９５～２５．０５ｋｇ內，則Ｆ７０１控製接口１０或１１端ＯＮ，ＰＬＣ１１ＣＨ０５點ＯＮ，Ｆ７０１操作箱盤麵超差指示燈亮，提醒操作工人。無論是否超差，Ｆ７０１控製接口２２輸出點ＯＮ，ＰＬＣ輸出端１１ＣＨ０４點ＯＮ，Ｆ７０１操作箱盤麵秤麵指示燈亮，如果夾袋行程開關動作，ＰＬＣ１０ＣＨ０７點ＯＮ，夾袋電磁閥動作，１ｓ後，ＰＬＣ１０ＣＨ０６點ＯＮ，鬥門電磁閥動作，３．５ｓ後ＰＬＣ１０ＣＨ０６點ＯＦＦ，Ｆ７０１再次被啟動，５．５ｓ後ＰＬＣ１０ＣＨ０７點ＯＦＦ，完成一個稱重循環過程。
立袋輸送機正反轉功能由變頻器直接控製，縫紉機電機一直處於旋轉狀態，當縫紉機入口接近開關得電後，縫紉機離合器吸和，帶動縫紉機針往複運動，出口接近開關得電後，縫紉機離合器吸和，帶動縫紉機針往複運動，出口接近開關失電後，縫紉機切刀電磁閥得電０．５ｓ。ＰＬＣ稱重流程如圖１所示。

4結束語
通過改造，將原有的控製櫃、ＰＬＣ、變頻器、現場電磁閥、接近開關及行程開關等控製元件進行了更換升級，對所有的線路都進行了重新鋪設。現場儀表、現場防爆控製櫃、室內主控櫃構成了一套完整的苯酐包裝控製係統。苯酐１＃、２＃包裝線分兩個機櫃分別控製，提高了生產線運行的冗餘度，提高了生產效率。避免維護人員帶電操作，增強了安全性。控製部分功能結構清晰，圖紙與實際接線一致，減少了維護難度。現場全部操作箱均采用密封結構，避免了粉塵進入腐蝕設備，延長了設備使用壽命。自動秤在粗給料階段，粗精給料電機同時旋轉，增加了稱重速度，解決了大破拱頻繁堵料的問題。延長夾袋器放袋時間，料倉內物料完全落在袋中，減少了粉塵外溢。現場增設防碰撞機構，避免了因料袋碰撞掉在地上的問題。苯酐包裝線控製係統運行一年來，性能良好，運行穩定。

作者：李忠明

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。