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机械式包装秤改造电子定量包装秤探讨

发布时间:2021-05-08 10:51:46 |来源:网络转载

1前言
目前,不少化工饲料行业选用的包装秤大多釆用电磁式步进器或机械杠杆配重等构成继电器控制线路,接线复杂。而且,一般包装秤都在比较恶劣的环境下工作,粉尘多,故障率较高,精度难以长期保证,给维修工作带来麻烦。为改善整个称重控制系统的可靠性及保证称重精度,我们在系统控制部分采用日本三菱公司生产的FXO-40MR可编程序控制器(PLC)及称重控制器CB920F进行改造,取得了可喜的成效。
2机械改造部分
机械式包装秤由储料仓、给料装置、称重料斗、机械式杠杆配重成码、缓冲料斗、夹包机构、气动执行机构、行程检测开关、电气控制柜及缝包运输部分组成。改造成电子定量包装秤只须去掉配重破码、行程检测开关。电气控制部分采用PLC控制,在称重料斗两侧悬吊S型称重传感器两只。称重传感器一端连接关节轴承固定,另一端连接在称重料斗处。且采用不锈钢防护罩将称重传感器保护,防止粉尘对传感器腐蚀、人为敲打。结构如图1所示:

电子定量包装秤结构图

3电子电器改造部分
3.1电子定量包装秤是集机械、电气、气动执行机构及称重控制器于一体的自动化控制系统,自动电子定量包装秤主要由秤体及电子称重控制系统组成。秤体与机械包装秤类同,电子称重控制系统由称重传感器、称重控制器电气控制柜(包括PLC)及气动执行机构组成。
3.2电子定量包装秤工作原理:称重传感器感应到秤体的重量信号,将其转换成电信号送给称重控制器,进行信号放大,微机CPU处理。称重控制器经输入/输出(I/O)接口送岀控制信号给PLC,称重控制器接收到启动信号后,将打开粗细加料门进行加料;当毛量至粗计量设定值时,关闭粗加料门,而细加料门继续加料;当重量至提前过冲量时,细加料结束;过冲量结束后重量至定量目标值,同时检测称量是否超差、缺料,称重料斗回零,进行第二次工作循环过程。
3.3称重控制器其采样速度达70次/秒,并具备全数字零点、量程调校功能,零点自动跟踪,双速自动加料,过冲量自动补偿,自动超差报警,故障代码显示及系统自诊断功能,并且具有标准RS232接口,便于与上位机或打印机连接,集中控制。该仪表调校极为方便,而且性能价格比较高。
3.4电气控制部分由于采用可编程序控制器PLC,实现了系统无触点逻辑控制,故电气控制部分故障率较低,PLC是电气控制部分的核心,我们选用三菱FXO-40MR产品,以适应包装秤连续频繁的工作要求。且PLC其输入/输出(I/O)接点均带有指标灯显示,其控制过程可以监控,程序易于修改、扩展功能,给维修带来极大方便。
3.5电气控制柜部分设备,报警装置、计数器输出、粗加量、细加量、信号指示灯、称重完毕信号指示、秤使用旋钮,便于操作人员操作及监控生产过程。电气控制柜放置在操作控制室内,防止粉尘对电气部分影响。在现场操作处设有现场操作箱。
3.5.1报警装置
当称重料斗内的物料超过允许重量时,称重控制器输出信号给PLC,同时接通报警程序,发出超载信号。
3.5.2计数输出
称重工作循环次数由电磁计数器随时显示累加,以便于生产统计。
3.5.3显示信号
粗计量、细计量、定量完毕均有相应指示灯指示,以便于监视正常生产过程。
3.5.4秤使用旋钮
只有在秤使用旋钮接通时,生产程序才能正常自动工作,现场操作箱及电气控制柜中的秤使用旋钮釆用串联连接。
3.6在硬件满足现场要求的情况下,采用PLC软件设计,其部分程序如下所示。
(1)生产启动程序
LDX002(A秤生产启动)
PLSM3
LDM3
ORM20
ORM18
ANIT18
OUTM20
LDM20
OUTT18
K12
LDIM20
OUTY00
LDM219
ANDYOOT
PLFM18
LDX003    (B秤生产启动)
PLSM4
LDM4
ORM21
ORM19
ANI    T19
OUT    M21
LD    M21
OUT    T19
K    12
LDI    M21
OUT    Y001    
LD    M219    
AND    Y013    
PLF    M19    
(2)报警复位程序    
LDI    T10    
OUT    Til    
K    05    
LD    Til    
OUT    T10    
K    05    
AND    M220    
OUT    Y004    (A秤报警)
AND    MIO    
OUT    Y012    (B秤报警)
LD    X006    
OR    M220    
ANI    M216    
OUT    M220    
LD    X012    (A秤复位)
ANI    M215    
OUT    MIO    
LD    X007    
OR    M216    
ANI    M220    
OUT    M216    
LD    X013    (B秤复位)
ANI    MIO    
OUT    M215    
4笔者在河南某中型氮肥厂将机械式包装秤改造成电子定量包装秤,改造后的电子称重系统,其运行精度完全达到了出厂包装要求,每包精度达+0.15%,而且系统运行平稳,操作简便,每年仅在包装秤上可以为公司节约四十多万元成本,具有一定的推广价值。

 

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