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基于PLC和智能称重控制仪表的自动灌装机控制系统设计

发布时间:2019-11-19 09:15:30 |来源:网络转载

聚氨酯密封胶是一种高强度室温湿气固化的粘合剂,它具有弹性好、粘接性好等优点,广泛应用于汽车玻璃粘接、车身密封、船舶、机械、电子、军工、建筑等众多的领域该密封胶在常温及生产过程中呈高粘度的软膏状.流动性差,粘度大.按工艺要求灌装到包装大桶中难度很大多年来业内采用的传统灌装方式大部分工作靠手工完成

灌装效率低,劳动强度大,灌装精度差.难以实现自动化生产基于PLC及智能称重仪表.应用PLC与智能仪表的串行通信技术.采用电液比例控制,解决了密封胶灌装过程的控制难点采用大桶下降式灌装方式实现了灌装过程自动化。

1.密封胶灌装系统

目前业内采用的传统灌装方式是一种灌装桶固定、大桶内灌装压盘及灌装橡胶软管随着桶内胶量增加而上升的灌装方式。这种灌装方式具有橡胶软管需频繁更换、灌装劳动强度大、每桶的灌装量误差大于lkg、灌装一致性差等缺点。胶泵(MAAG泵)出胶管为倒U形不锈钢钢管,固定于灌装机的大桶上方。制胶机出胶口与胶泵之间紧密连接。如同一体。放置大桶的底盘与两侧的液压系统导杆连接.随两侧液压缸内导杆的上、下移动同步移动.通过电液比例调节阀控制液压导杆的移动速度整个灌装过程在PLC控制下.按照复杂的控制算法.由电液比例控制系统完成灌装时将空桶放在处于换桶位(最低位置)的托盘上.换桶位光电开关检测到大桶的存在.如果此时按下“启动”按钮,进油电磁阀打开.同时油泵运转.在油压作用下活塞杆上升.空桶随托盘同步上升空桶上升至其桶底与压盘距离l0mm时.上位光电开关动作.关闭上升电磁阀及油泵.空桶停止上升然后打开胶泵.密封胶自倒U型管缓慢挤入大桶内.根据控制策略.在PLC及比例阀的计算、控制下,大桶缓慢下降.至胶满位置时.胶满位光电开关得到信号.关胶泵.下降一定距离后.进行刮胶.刮胶完毕后全速降至最低位置,最后换桶.一个灌装循环完成

2.控制难点与控制策略

2.1控制难点

由于在整个灌装过程中.胶泵的出胶量是不均匀的.因此.灌装时大桶的下降速度不是匀速运动当出胶速度快时,大桶的下降速度就要适当加快,否则.过多的进胶量就会自压盖与大桶内壁间的排气缝隙溢.造成大桶灌装量难以控制.使灌装过程失败:而当胶泵出胶速度减慢时.大桶下降速度亦要适当调慢.否则.空气就会自压盖与大桶内壁间的排气缝隙进入大桶.使桶内胶中混有空气.造成产品质量不合格.甚至成为废品:同时,在下降过程中,托盘的载重随着桶内胶量的增加越来越重因此.灌装时大桶下降速度要在比例阀的控制下随胶泵出胶速度的变化进行及时调节这是该灌装系统的控制难点

2.2控制策略

密封胶制胶机为美国某公司生产的HPB一550型高性能混合搅拌设备.制胶机(含胶泵)的四角分别安装在某公司(美国)的4个7300型称重传感器上.制胶机及所生产的密封胶总重量由某公司的Model355I.S.型智能称重仪表精确测量.出胶量可由称重仪表精确测出最初试图采用在自动灌装机大桶托盘下安装称重传感器的办法测出灌装重量.但由于灌装下降过程存在冲击、振动等多种干扰因素,实际测得的数值波动很大无论如何处理都难以精确求得灌装过程的灌装量..为此.采用了通过智能称重仪表与PLC高速通信的办法,获得了大桶灌装量Q的准确值为了对灌装下降过程进行有效控制并取得一定的灌装精度必须使大桶下降速度与胶泵的出胶速度相匹配

3.结语

根据密封胶生产及灌装工序的特殊性对控制硬件、软件进行了大量的调试工作该自动灌装系统实现了预期的功能,每桶灌装误差控制在200g以下,且每桶的灌装量不再受生产工人操作水平影响大大提高了大桶灌装量的一致性,解决了密封胶灌装过程的控制难点克服传统灌装方式的缺点,实现了灌装过程自动化降低了操作工人劳动强度提高了生产效率改善了劳动环境。使用一年多证明。该控制系统运行稳定、可靠。

 

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