0　引言

大宗粉狀物料稱量包裝一直是影響產品質量合格的重要因素,特別在化工、糧食等行業,過去大多引進國外稱量包裝生產線,不僅成本高而且維修也很困難。近年來,隨著技術進步及自主開發能力的增強,國內也出現了各種包裝機械。本文介紹的這種包裝稱量係統,利用三菱FX係列可編程序控製器和智能稱量顯示控製器,實現純堿稱量包裝自動生產,具有速度快、準確度高、成本低等特點。

1　係統組成

包裝稱量係統是由進料螺旋、秤鬥、插板閥門、接料口、皮帶運輸機、封口縫包機及相應的電氣控製、稱量控製、顯示裝置及各類傳感器等組成。

係統在PLC裝入用戶程序,稱重顯示控製器進入正常待機狀態上電後,便可正常工作。稱重顯示控製器負責稱量並向PLC發出稱量指示等信號,PLC負責整個係統的運行控製。

2　係統調試

首先對稱量顯示裝置進行調試,本裝置選用XK3190-C1型稱重顯示控製器。該控製器傳感器接口采用“傻瓜機”方式,一切調校工作由儀表自動進行,無需打開機箱進行內部調節。它有2路光隔離控製信號輸入,5路光電隔離信號輸出,並有打印接口、串行通訊接口、掉電檢測、看門狗電路、光電隔離等抗幹擾手段。控製麵板采用主、副窗顯示設計,包括數字鍵在內共有25個按鍵,如啟動、停止、加料、放料等功能鍵,這是一款智能型電子秤,可與其它自動裝置配合,非常適合化工行業使用。

按要求將稱量控製器與稱重傳感器、PLC及電源連接好,通電進行參數設定。設定時主顯示窗顯示參數值,副顯示窗顯示參數類型及序號,本顯示器共需設定10個基本參數和7個高級參數,設置完成後即可進入正常稱量狀態。

係統由1台三菱Fxos-30MR可編程序控製器,2台XK3190-C1稱重顯示控製器組成一套雙秤交替稱量包裝係統。機械部分主要包括2套快慢給料螺旋機,2個秤鬥(每個秤鬥通過稱重傳感器固定在櫃壁上)。為了保證稱量準確度,在每個快慢螺旋出料口與秤鬥間加裝快速截斷閥門,使稱量截止時刻與下料停止時刻同步,防止空中下落部分物料影響稱量的準確性。每個秤鬥下設有閥門,供排料用。2台秤鬥排出的物料經共同出料口進入料口下的包裝袋中,包裝袋由夾袋器在人工幫助下夾在出料口上,裝完料後經延時控製打開夾袋器放下料袋,經皮帶運輸機輸送到縫包機處縫包,送入傳送皮帶入成品庫。現場各種執行機構采用氣動元件執行或電動控製,輸入信號由各型傳感器及稱量控製器提供。

3　工作原理

本係統隻采用XK3190-C1稱重顯示控製器5路數字輸出的3路即快加料、慢加料、放料作為PLC的輸入信號,其餘信號均不用,稱重傳感器與其直接相連,模數轉換等處理過程由顯示器內部電路完成,對外輸出為數字信號。

4　工作流程

當每條包裝線的兩個電子稱重顯示控製器設定完畢,對任一台電子秤(如A秤)啟動運行後,這時X0、X1自動發出信號,A秤的大、小閥門打開,並將大閥門中上次的預加料投入秤鬥中,A秤快慢加料螺旋啟動加料,當快加料(慢加料同時進行)重量達到設定值時,快加料信號X0停,A秤大閥門關閉,快加料螺旋延時工作2s後停車,這時快加的料落在大閥門上做下次預加料量,以提高加料速度;慢加料螺旋則繼續加料到預定值,小閥門及慢加料螺旋同時停止。A秤自判斷重量合格後發出X2排料信號給PLC,PLC經判斷袋夾已關閉,即套上裝料袋,並且B秤不排料,經延時0.3s發出Y4信號打開秤門排料,延時1s關閉秤門準備下次裝料,電子秤通過重量傳感器判斷秤鬥已排空並在允許誤差範圍內,再次發出X0、X1信號重新啟動加料過程,否則,發出超差錯誤顯示停止加料。袋夾經PLC的特殊數據存儲器D8013(可隨意通過PLC上電位器調節其大小)確定延遲時間後打開袋夾(Y5),放袋於皮帶運輸機上去縫包機縫包。B秤也與A秤一樣工作,這樣兩台秤與一台PLC組成一套稱量包裝係統便可在人工套袋情況下連續工作了。為了防止兩秤同時放料,在程序中應加互鎖功能。

5　結語

本係統采用智能電子包裝秤與PLC結合,在準確度方麵,電子秤采用自動記憶補償功能,連續作業時,根據初始設定值和當次稱量值自動調整下次增減量,逐步達到最佳準確度要求;在結構方麵,采用了活門設計,減小了下落物料對稱重的影響,提高了包裝速度,其準確度可達±1%,速度可達12包/分鍾,特別適合大宗物料稱量包裝。如果在滿足誤差要求的條件下,適當增加誤差範圍還可以進一步提高包裝速度,獲得最佳效率。

此包裝係統與其他同類產品相比,具有維護簡單,成本低,準確度高,抗幹擾能力強等特點。

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