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引言
近年來我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人民生活水平逐步提高，城鄉(xiāng)建設(shè)步伐加快，國家在基礎(chǔ)設(shè)施方面的投資口益增大。隨著城鄉(xiāng)建設(shè)步伐的加快，國家在基礎(chǔ)設(shè)施方面投資的增加，水泥的需求量日益增大，對(duì)水泥包裝的要求，尤其是對(duì)計(jì)量精度和包裝環(huán)境的要求越來越高。因?yàn)檫@涉及到水泥生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者的利益，如果水泥包裝精度不高，誤差太大，如果誤差為正，這嚴(yán)重影響了水泥生產(chǎn)企業(yè)的利益，如果誤差為負(fù)，這又影響了消費(fèi)者的利益。因此要求水泥包裝的計(jì)量精度要高。國家在這方面也制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。阜新大鷹水泥制造有限公司有四臺(tái)八嘴回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)，采用先進(jìn)的微機(jī)控制系統(tǒng)取代機(jī)械秤，以提高計(jì)量精度，增加生產(chǎn)效率。自投入運(yùn)行以來，袋重合格率不穩(wěn)，忽高忽低，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度增大，重復(fù)工作。為提高水泥袋重合格率，對(duì)包裝微機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了改造，取得了顯著的效果。
眾所周知水泥廠的生產(chǎn)環(huán)境是十分惡劣的，工人在這里工作受到的最大危害是粉塵污染，如果水泥粉塵被吸如，進(jìn)入呼吸道和肺，會(huì)嚴(yán)重影響到身體的健康，日益增大的水泥需求量提高了水泥廠工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，如果控制的自動(dòng)化程度不高，既增加了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，又使生產(chǎn)效率低下。

1、水泥包裝微機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展
經(jīng)過多年的發(fā)展，我國的水泥包裝機(jī)經(jīng)歷了從手動(dòng)到半自動(dòng)到自動(dòng)的發(fā)展歷程，現(xiàn)階段我國自行研制的新型水泥包裝機(jī)已逐步應(yīng)用十生產(chǎn)，新型的水泥包裝機(jī)無論是在機(jī)械結(jié)構(gòu)還是在電控上都有較大的改進(jìn)，我國生產(chǎn)的水泥包裝機(jī)類型有:單嘴固定式水泥包裝機(jī)、雙嘴固定式水泥包裝機(jī)、二嘴固定式水泥包裝機(jī)、四嘴固定式水泥包裝機(jī)、四嘴回轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)、八嘴回轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)等。雖然新型的水泥包裝機(jī)在性能方面有了很大改進(jìn)，但鑒于水泥廠的環(huán)境包括粉塵污染、高溫、強(qiáng)電磁干擾等因素的影響。
2、水泥包裝微機(jī)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀
我國現(xiàn)階段雖然有些水泥生產(chǎn)企業(yè)對(duì)水泥包裝工藝和包裝設(shè)備進(jìn)行了改造，但其自動(dòng)化程度和包裝的計(jì)量精度仍然不高。然而大多數(shù)中小水泥生產(chǎn)企業(yè)，其水泥包裝仍然采用傳統(tǒng)的包裝工藝和生產(chǎn)設(shè)備，其自動(dòng)化程度和包裝的計(jì)量精度可想而知。自動(dòng)化程度低、計(jì)量精度差，工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。這嚴(yán)重影響了水泥生產(chǎn)企業(yè)的效益和信譽(yù)。傳統(tǒng)的控制方式是分散控制，包裝工藝上的各設(shè)備都單獨(dú)啟動(dòng)和停止。開停設(shè)備比較煩瑣，又不利十監(jiān)控。傳統(tǒng)的計(jì)量系統(tǒng)是采用機(jī)械稱計(jì)量系統(tǒng)，機(jī)械稱計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量精度低，容易受干擾，誤差大，調(diào)整非常麻煩。相對(duì)比較新的計(jì)量系統(tǒng)，設(shè)計(jì)上的一些不足導(dǎo)致誤差也比較大，因?yàn)樗鄰S的粉塵污染、高溫、強(qiáng)電磁干擾等因素，使計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量精度和可靠性受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。要想計(jì)量系統(tǒng)具有高精度、低誤差、高可靠性，在硬件選型設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到各種影響因素?？偟膩砜?，我國水泥生產(chǎn)企業(yè)目前所使用的水泥包裝機(jī)電控系統(tǒng)存在的主要問題有:（1)計(jì)量精度差;（2）CW自動(dòng)化程度低;(3)可靠性差。
3、WSB-Ⅱ型回轉(zhuǎn)式水泥包裝微機(jī)控制原理
WSB-Ⅱ型回轉(zhuǎn)式水泥包裝微機(jī)控制系統(tǒng)采用美國進(jìn)口工業(yè)級(jí)芯片89C51為CPU,A/D轉(zhuǎn)換、顯示驅(qū)動(dòng)芯片都選用美國MAXIN公司的，集成度高，運(yùn)算速度快，穩(wěn)定性能好。本系統(tǒng)由高精度壓力傳感器受力產(chǎn)生毫伏級(jí)的電壓信號(hào)，經(jīng)兩級(jí)信號(hào)放大器放大成0~2.5V信號(hào)，送入A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，CPU依此信號(hào)經(jīng)過一系列運(yùn)算處理，輸出相應(yīng)指令，控制給料機(jī)、電磁鐵相應(yīng)的動(dòng)作，并將信號(hào)送入顯示器進(jìn)行稱重即時(shí)顯示。整個(gè)系統(tǒng)由傳感器，放大器，接觸器，中間繼電器，各種控制開關(guān)，按鈕及儀表顯示器，指示燈，操作鍵盤等組成。具體工作過程：系統(tǒng)啟動(dòng)后，手動(dòng)啟動(dòng)給料電動(dòng)機(jī)，水泥進(jìn)入稱重倉里，過了一會(huì)兒，稱重倉里的水泥從玻璃觀察孔看到一定高度后，插水泥袋啟動(dòng)包裝機(jī)旋轉(zhuǎn)，開閘板出水泥灌袋，袋重達(dá)到設(shè)定值時(shí)關(guān)閘板停止出水泥，旋轉(zhuǎn)到順袋機(jī)位置時(shí)掉袋電磁鐵工作，水泥袋從包裝機(jī)掉下被運(yùn)走。
4、WSB-Ⅱ型回轉(zhuǎn)式水泥包裝微機(jī)故障分析
包裝機(jī)給料電機(jī)是按照要求裝水泥，但設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，受水泥的水分和氣候的影響，出現(xiàn)料倉里的料位不準(zhǔn)確，觀察孔看像是很多，但實(shí)際沒有多少，包裝水泥時(shí)，倉壓低，水泥袋重偏低；等料倉里的水泥真的多了，倉壓高，水泥袋重偏高了，來回需要重新調(diào)整水泥袋重，這樣水泥袋重不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響水泥袋重合格率，袋重偏高，企業(yè)損失，袋重偏低，不合格不允許出廠，需要重新灌裝水泥，重復(fù)勞動(dòng)，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
5、解決方案
在控制方面增加了接近開關(guān)控制給料電機(jī)的運(yùn)行（見圖1虛線框），系統(tǒng)啟動(dòng)后，給料電機(jī)KM自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)料倉內(nèi)的水泥料位達(dá)到要求料位上限時(shí)，料位機(jī)構(gòu)動(dòng)作接近開關(guān)SQ2閉合，中間繼電器KA吸合，常閉觸點(diǎn)KA斷開，給料電機(jī)停止下料，當(dāng)包裝機(jī)灌裝一定時(shí)間后，料倉里的水泥逐漸減少到下限位置時(shí)，料位機(jī)構(gòu)動(dòng)作接近開關(guān)SQ1閉合，電機(jī)KM運(yùn)行，開始往料倉里裝水泥，這樣循環(huán)，料倉里的水泥始終保持設(shè)定高度，料流穩(wěn)定，包裝出來的水泥袋重穩(wěn)定，合格率明顯提高，滿足了生產(chǎn)要求。

結(jié)論
水泥包裝機(jī)新型電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的目標(biāo)和要求，能夠滿足生產(chǎn)的需要。但是該系統(tǒng)仍需要在生產(chǎn)實(shí)踐中檢驗(yàn)，因?yàn)橐粋€(gè)新的設(shè)計(jì)只有在生產(chǎn)實(shí)踐中檢驗(yàn)，才能發(fā)現(xiàn)它的不足之處，有些問題是在短期內(nèi)無法發(fā)現(xiàn)的，只有經(jīng)過一段時(shí)間的應(yīng)用，才能看出設(shè)計(jì)中的一些不足。然后找出問題，進(jìn)行改進(jìn)，不斷完善。經(jīng)過1年多的運(yùn)行，效果明顯不錯(cuò)，包裝微機(jī)系統(tǒng)控制的袋重合格率提高了，改造后電氣故障減少了，工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低了，減少了不必要的工作環(huán)節(jié)，滿足了生產(chǎn)需求，不但給企業(yè)增加了經(jīng)濟(jì)效益，還帶來了很好的社會(huì)效益。對(duì)水泥包裝機(jī)新型電控系統(tǒng)進(jìn)行研究，對(duì)于提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)能降耗、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，等方面都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

作者：康峰

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