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大包包裝機是1986年從德國某公司進口的，我廠于1997年自行恢復生產(chǎn)。濰坊堿廠和唐山堿廠由德國技術人員調(diào)試。由于設計參數(shù)和使用條件的差異，三廠投產(chǎn)后不穩(wěn)定，雙速電機經(jīng)常出現(xiàn)故障，對營銷工作產(chǎn)生負面影響。下面就影響合格率的問題及改進措施進行討論。
1.大袋包裝機介紹。
1.1過程描述。
進入料倉的物料由PLC控制，裝置上升到上限開始進料。物料通過旋轉(zhuǎn)進料轉(zhuǎn)移到緩沖倉后，通過雙速進料轉(zhuǎn)移到包裝袋中。當物料達到給定值1000公斤時，電子秤和PLC發(fā)出停止進料信號，設備自動下降完成包裝。
1.2控制指標。
每個包的誤差范圍是3kg。
2.系統(tǒng)分析。
2.1控制過程。
大型袋裝包裝機原設計投料量達到1000kg時，閘閥在PLC控制下關閉，控制了因給料機慣性造成的誤差。由于閘閥在10mm跑道內(nèi)移動，重灰吸濕性強，閘閥無法正常運行，目前三廠未投入運行，使得系統(tǒng)開環(huán)，無法實現(xiàn)閉環(huán)控制。系統(tǒng)的穩(wěn)定性得不到保證，精度得不到控制，系統(tǒng)波動。
2.2剩余材料不穩(wěn)定。
包裝過程中，閘閥出口與包裝袋的距離為1m。信號滿了，從閘閥出口到包裝袋還有物料(稱為余料)。由于螺旋給料機給料的不確定性，當給料機表面靠近閘閥時，物料較少，剩余物料最少；當相差180度時，剩余材料最大。余料不穩(wěn)定，電子秤根據(jù)前一袋的偏差調(diào)整下一袋的控制量，導致發(fā)散振蕩，不穩(wěn)定。特別是在工藝條件不具備，物料少，介質(zhì)密度波動的情況下，剩余物料更不穩(wěn)定。
2.3測量誤差。
測量單元的負荷傳感器采用某公司的0.5t和1t，電子秤采用某公司的85-SWA秤，工作穩(wěn)定性和線性度好，零點和量程漂移小，分辨率為200.500g，傳感器信號變化為2mV/V，傳感器與控制室電子秤之間的信號電纜采用鍍銀屏蔽電纜。為了保證測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少應力不均勻帶來的測量誤差，水平安裝三個傳感器，垂直懸掛，支撐點為關節(jié)軸承，自動調(diào)節(jié)垂直應力。電子秤的采樣信號是三個傳感器的平均電位，由測量系統(tǒng)引起的誤差很小。
綜上所述，影響重量不穩(wěn)定的主要原因是系統(tǒng)開環(huán)和剩余物料不穩(wěn)定。經(jīng)過16年的運行和22個標尺的觀測，相似測量單位引起的誤差可以忽略不計。
3.改進方案和措施。
3.1改進計劃。
系統(tǒng)必須實現(xiàn)閉環(huán)控制和余料穩(wěn)定，以保證稱重的準確性，兩者必須統(tǒng)一。即使加大閘閥的作用力，定期清理滑道上的堿沉積，還是有不穩(wěn)定因素(L-5kg)。因此，根據(jù)現(xiàn)場設備結(jié)構，通過控制吹送、除塵和吸入回轉(zhuǎn)閥實現(xiàn)閉環(huán)控制。閥門的執(zhí)行機構是某公司的油缸和兩位電磁閥，壓力P=9.0MPa，準確、可靠、靈活，閥門與袋口的距離為0.3mm，停止進料后，風量相對穩(wěn)定，導致余料變化小，電子秤調(diào)整小，系統(tǒng)可以穩(wěn)定。
3.2控制方案。
控制閥開啟信號Q8.0:由裝置上限信號I0.3和電子秤啟動信號I1.0之和控制
控制閥關閉信號Q8.1:由電子秤滿量程信號11.7和設備下降輸出信號Q4.7之和控制
Q16.1為輸送帶啟動信號，Q8.1復位。
閥門控制用電磁閥是某公司生產(chǎn)的兩位電磁閥，開啟滯后時間為20-45毫秒，關閉滯后時間為10-25毫秒。操作準確可靠，有效控制余料的穩(wěn)定性。
3.3校準。
由于進料在裝置的上限，電子秤的零點和滿刻度以裝置的上限為準。電子秤的校準必須在設備的上限進行檢查，以確保測量的準確性。
3.4量表抑郁度的調(diào)整。
在上下移動的過程中，有一個機械零點，工作時包裝袋皮也測量重量，所以需要鎖定電子秤的零點動態(tài)跟蹤功能，默認每次的皮重，以保證每次測量的準確性。
4.實施效果。
系統(tǒng)于2001年5月進行了改造并投入運行，2001年的平均重量合格率為96.84%，較之前有較大提高，如表1和表2所示。

該系統(tǒng)于1997年投入運行。從1997年到2001年5月，客戶經(jīng)常反映重量不穩(wěn)定，每年都有客戶要求賠償，或者反映影響客戶生產(chǎn)，造成不良影響。自2001年下半年以來，市場反饋信息良好，得到了客戶的認可。
5結(jié)論。
大包包裝機改造中，進料減速機抱閘不恢復，進料籠自動潤滑不恢復。慣性依然存在。如果使用帶抱閘和自動潤滑的減速器，精度會進一步提高。根據(jù)2004年6月26日抽樣數(shù)據(jù)，全年直接經(jīng)濟損失10萬元。
由于S5-115用于大型包裝機的PLC中，所以設置了以太網(wǎng)，由上位機進行監(jiān)控和記錄，并進一步調(diào)整和跟蹤正負偏差的次數(shù)，以保證產(chǎn)品重量的可靠。

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