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0　 引言
大宗粉狀物料稱量包裝一直是影響產(chǎn)品質(zhì)量合格的重要因素 , 特別在化工 、 糧食等行業(yè) ,過(guò)去大多引進(jìn)國(guó)外稱量包裝生產(chǎn)線 , 不僅成本高而且維修也很困難。近年來(lái), 隨著技術(shù)進(jìn)步及自主開(kāi)發(fā)能力的增強(qiáng),國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了各種包裝機(jī)械。本文介紹的這種包裝稱量系統(tǒng) ,利用三菱 FX 系列可編程序控制器和智能稱量顯示控制器 , 實(shí)現(xiàn)純堿稱量包裝自動(dòng)生產(chǎn),具有速度快 、 準(zhǔn)確度高 、 成本低等特點(diǎn) 。
1　 系統(tǒng)組成
包裝稱量系統(tǒng)是由進(jìn)料螺旋、秤斗、插板閥門(mén) 、接料口 、 皮帶運(yùn)輸機(jī) 、封口縫包機(jī)及相應(yīng)的電氣控制、稱量控制、顯示裝置及各類(lèi)傳感器等組成, 具體流程關(guān)系如圖 1 。
粉狀定量包裝機(jī) 稱重顯示控制器
系統(tǒng)在 PLC 裝入用戶程序 , 稱重顯示控制器進(jìn)入正常待機(jī)狀態(tài)上電后, 便可正常工作 。稱重顯示控制器負(fù)責(zé)稱量并向 PLC 發(fā)出稱量指示等信號(hào) ,PLC 負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行控制 。
2　 系統(tǒng)調(diào)試
首先對(duì)稱量顯示裝置進(jìn)行調(diào)試 , 本裝置選用XK3190-C1型稱重顯示控制器 。該控制器傳感器接口采用“傻瓜機(jī)” 方式 ,一切調(diào)校工作由儀表自動(dòng)進(jìn)行 , 無(wú)需打開(kāi)機(jī)箱進(jìn)行內(nèi)部調(diào)節(jié)。它有 2 路光隔離控制信號(hào)輸入, 5 路光電隔離信號(hào)輸出 , 并有打印接口 、 串行通訊接口、掉電檢測(cè) 、看門(mén)狗電路 、 光電隔離等抗干擾手段 ?？刂泼姘宀捎弥?、副窗顯示設(shè)計(jì), 包括數(shù)字鍵在內(nèi)共有 25 個(gè)按鍵, 如啟動(dòng) 、 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(dòng)裝置配合 ,非常適合化工行業(yè)使用 。
按要求將稱量控制器與稱重傳感器、PLC 及電源連接好,通電進(jìn)行參數(shù)設(shè)定 。設(shè)定時(shí)主顯示窗顯示參數(shù)值 ,副顯示窗顯示參數(shù)類(lèi)型及序號(hào),本顯示器共需設(shè)定 10 個(gè)基本參數(shù)和 7 個(gè)高級(jí)參數(shù),設(shè)置完成后即可進(jìn)入正常稱量狀態(tài) 。
系統(tǒng)由 1 臺(tái)三菱 Fxos-30MR 可編程序控制器, 2 臺(tái) XK3190-C1 稱重顯示控制器組成一套雙秤交替稱量包裝系統(tǒng) 。機(jī)械部分主要包括 2 套快慢給料螺旋機(jī) ,2 個(gè)秤斗( 每個(gè)秤斗通過(guò)稱重傳感器固定在柜壁上) 。為了保證稱量準(zhǔn)確度,在每個(gè)快慢螺旋出料口與秤斗間加裝快速截?cái)嚅y門(mén), 使稱量截止時(shí)刻與下料停止時(shí)刻同步 , 防止空中下落部分物料影響稱量的準(zhǔn)確性。每個(gè)秤斗下設(shè)有閥門(mén),供排料用。2 臺(tái)秤斗排出的物料經(jīng)共同出料口進(jìn)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, 裝完料后經(jīng)延時(shí)控制打開(kāi)夾袋器放下料袋,經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)輸送到縫包機(jī)處縫包 ,送入傳送皮帶入成品庫(kù) 。現(xiàn)場(chǎng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)元件執(zhí)行或電動(dòng)控制, 輸入信號(hào)由各型傳感器及稱量控制器提供 。
3　 工作原理
本系統(tǒng)只采用 XK3190-C1 稱重顯示控制器 5路數(shù)字輸出的 3 路即快加料、慢加料 、放料作為PLC 的輸入信號(hào), 其余信號(hào)均不用 , 稱重傳感器與其直接相連, 模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理過(guò)程由顯示器內(nèi)部電路完成, 對(duì)外輸出為數(shù)字信號(hào) 。其加、放料過(guò)程時(shí)序圖如圖 2 所示, 圖中參數(shù)均在稱重控制器設(shè)定參數(shù)時(shí)直接或間接設(shè)定了 。
4　 工作流程
當(dāng)每條包裝線的兩個(gè)電子稱重顯示控制器設(shè)定完畢, 對(duì)任一臺(tái)電子秤(如A 秤 ) 啟動(dòng)運(yùn)行后, 這時(shí)X0、 X1 自動(dòng)發(fā)出信號(hào), A 秤的大、小閥門(mén)打開(kāi) , 并將大閥門(mén)中上次的預(yù)加料投入秤斗中 ,A 秤快慢加料螺旋啟動(dòng)加料, 當(dāng)快加料(慢加料同時(shí)進(jìn)行 ) 重量達(dá)到設(shè)定值時(shí), 快加料信號(hào) X0 停, A 秤大閥門(mén)關(guān)閉,快加料螺旋延時(shí)工作 2s 后停車(chē) , 這時(shí)快加的料落在大閥門(mén)上做下次預(yù)加料量 ,以提高加料速度; 慢加料螺旋則繼續(xù)加料到預(yù)定值 ,小閥門(mén)及慢加料螺旋同時(shí)停止。A 秤自判斷重量合格后發(fā)出 X2 排料信號(hào)給 PLC , PLC 經(jīng)判斷袋夾已關(guān)閉, 即套上裝料袋,并且 B 秤不排料 , 經(jīng)延時(shí) 0. 3s 發(fā)出 Y4 信號(hào)打開(kāi)秤門(mén)排料 ,延時(shí) 1s 關(guān)閉秤門(mén)準(zhǔn)備下次裝料 , 電子秤通過(guò)重量傳感器判斷秤斗已排空并在允許誤差范圍內(nèi), 再次發(fā)出 X0、X1 信號(hào)重新啟動(dòng)加料過(guò)程 ,否則,發(fā)出超差錯(cuò)誤顯示停止加料 。袋夾經(jīng) PLC 的特殊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 D8013 (可隨意通過(guò) PLC 上電位器調(diào)節(jié)其大小 )確定延遲時(shí)間后打開(kāi)袋夾(Y5 ) ,放袋于皮帶運(yùn)輸機(jī)上去縫包機(jī)縫包。B 秤也與 A秤一樣工作,這樣兩臺(tái)秤與一臺(tái) PLC 組成一套稱量包裝系統(tǒng)便可在人工套袋情況下連續(xù)工作了 。為了防止兩秤同時(shí)放料 , 在程序中應(yīng)加互鎖功能 。用戶部分程序如下( A 秤) :
5　 結(jié)語(yǔ)
本系統(tǒng)采用智能電子包裝秤與 PLC 結(jié)合 ,在準(zhǔn)確度方面 ,電子秤采用自動(dòng)記憶補(bǔ)償功能, 連續(xù)作業(yè)時(shí),根據(jù)初始設(shè)定值和當(dāng)次稱量值自動(dòng)調(diào)整下次增減量 ,逐步達(dá)到最佳準(zhǔn)確度要求; 在結(jié)構(gòu)方面 ,采用了活門(mén)設(shè)計(jì), 減小了下落物料對(duì)稱重的影響 ,提高了包裝速度, 其準(zhǔn)確度可達(dá)±1 %, 速度可達(dá) 12 包/分鐘,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(dāng)增加誤差范圍還可以進(jìn)一步提高包裝速度, 獲得最佳效率。
此包裝系統(tǒng)與其他同類(lèi)產(chǎn)品相比 ,具有維護(hù)簡(jiǎn)單, 成本低,準(zhǔn)確度高,抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn) 。

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