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用可编程控制器改造水泥袋装称重系统

发布时间:2020-08-28 10:21:32 |来源:网络转载

在水泥生产过程中,成品的袋装称重是一个十分重要的环节,关键在于计量与控制系统的精确性与可靠性。
图1为水泥袋装流程图。当按下启动按钮时,称重电磁阀得电,气缸打开放料闸板,成品仓中的水泥灌装到包装袋中,使称重杠杆发生逆时针偏转,当力传感器检测到的电压信号等于称重设定值时,控制装置先使闸板关断,延时后使推包电磁阀与气缸执行推包动作,然后复位,完成一次袋装称重计量过程。
我厂成品包装车间有两台双嘴水泥包装机,形成四条袋装生产线,原使用抚顺某计算机研究所20世纪80年代末研制的Z80微机控制系统,2003年初用西门子公司S7-200系列PLC对其进行技术设备运行正常。
1泉虽然改变了叶轮流道数,但由于该设备存在其它方面的隐患,不能只通过调整瓦间隙来保证消除烧瓦。2\3#泵在叶轮流道数改变后,调整瓦间隙后保证了设备的正常运行。因此,具体问题要具体分析,并根据不同情况提出可行的方法和措施。

水泥袋装流程图

改造,保留原工艺设备以及仪表——力传感器、称重电磁阀与气缸、推包电磁阀与气缸、操作按钮等,现场信号有检测力传感器模拟量四路、启动按钮开关量四路以及驱动电磁阀开关量八路。因此,PLC的配置为模拟量输入四点,开关量输入四点,开关量输出八点。
1.主机为CPU224模块一共集成14输入/10输出计24个开关量I/O点,可连接七个扩展模块,有一个RS485通信/编程口,机内有24VDC电源。本系统用其四个开关量输人点DI0~D【3接入1#~平嘴的启动按钮,八个开关量输出点DO0-DO7分别驱动1七4#嘴的称重与推包电磁阀。
2.扩展,个模拟量模块EM231-4路模拟量输入,接收1七4#力传感器经放大后的电压信号,该模块的模数转换时间<250|is,分辨率为12位,转换精度为0.025%。
3.TD200文本显示器为液晶显示覆膜键盘结构,内置汉字库,最多显示80条信息,可在线修改过程参数;八个功能键可作为测试时的设置和诊断,也可作为运行时的控制;可设定实时时钟;提供强制I/O点诊断功能和密码保护功能;与主机相连时,用PC/PPI电缆接至CPU224模块的PPI接口即可。
4.自制,块信号放大板,把力传感器检测到的重量信号(mV)放大到模拟量扩展模块的输入量程范围(如2.5V/5V/10V等),并向传感器提供12VDC电源。
上述配置可以完成四路(1七4*)水泥袋装的检测、称重控制与信息显示等功能。如果需要,还可用通信电缆实现与上位机联网,从而实现生产过程的管理自动化。
S7-200系列小型PLC使用基于Windows平台的32位编程软件包STEP-7-Micro/WIN,可釆用语句表(STL)、梯形图(LAD)或功能块(FBD)三种方式编程,一般通过一个主程序调用其他的子程序或中断程序来完成,程序结构简单清晰。
图2为该系统的主程序框图。系统初始化包括对"CPU、各寄存器、计数器及TD200文本显示器的初始设置。本文仅对S7-200系列的独特配置TD200编程作简要说明。在S7-200系列CPU中保留了一个专用区域,用T与TD200交换数据,TD200直接通过这些数据区访问CPU。对TD200初始化的组态步骤为,在STEP-7-Micro/WIN窗口的Tools菜单中选中TEEOOWiz-and,再选择Chinese项即选择中文显示后,就可在信息显示窗口中敲入系统运行时所需显示的汉字。如对卩嘴设置如下:1"设定xx公斤,1#称重XX公斤,1。时间"秒,1#计数xx袋,总计数XX袋等,其中XX为系统运行时的实测值。
这套S7-200小型PLC比起目前流行的单片机智能仪表或工控计算机有着很髙的性价比,主要优点如下。
1.PLC具有I/O点状态同歩显示,可以直观地判断PLC外部电气部件的运行状态以及可汉字显示报警与故障信息,极大地缩短了平均维修时间MTTR。
2.PLC系统构成灵活,扩展容易,上述系统应用于四条袋装线,如果是六条或更多条袋装的生产线,只要增加相应的扩展模块;通信能力强,可以三种方式与多个主机、显示器或上位机组成网络控制系统。

系统的主程序框图

3.PLC指令丰富功能强大,但编程与操作十分简单,不但开发周期短,而且现场调试容易,如称重设定•值、推包延迟时间、复位时间等都可通过中文显示器在线调试;日后维护、修改程序甚至扩展等都极易被现场技术人员掌握。
4.TD200文本显示器提供了极佳的人机界面,而且体积小,重量轻,安装简便,为可嵌入式或壁挂式。
5-系统可靠性高,实时性好,实际称重精度可达0.2%。
6.具有较强的价格竞争优势。目前市场上能达到类似功能的微机计量控制系统价格在3~4万元,而S7-200小型PLC系统不超过此价的一半。
近年来,电子称重技术发展很快,称重显示控制领域一直在研制开发专用的计算机称重控制系统。笔者认为,基于目前十分成熟的PLC技术与市场,把这种新颖小型化的S7-20。系列直接移植到水泥袋装称重计量系统中,会收到事半功倍的效果。

 

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