1引言
中原某集团三聚氰胺装置是引进美国联合信号技术,由意大利某公司设计开发,采用高压法的生产工艺。其称重包装系统的称重控制系统称重偏差较大,给系统带来了一定影响。本文就称重偏差原因进行探讨并实施软件修正称重偏差方案。
原称重控制器的称重过程:在料仓存在料位的情况下,三聚氰胺通过电机驱动大小螺杆输送经过称底门至称体,称重传感器将重量信号传送至称重控制器。称重传感器根据重量设定值和称重传感器的测量信号分别启动、关停大小螺杆驱动电机,达到设定值关闭称底门,完成一次称重过程。通过螺旋底门开关给PLC称重完成信号,然后由PLC完成称底门下料、抽真空、缝包传送。
2存在问题及其原因
首先粗细下料驱动电机采用电气接触器控制,以固定转速驱动,无法适应物料的变化(如料位的高低、存在时间、物料温度压力的变化等),尤其是细下料驱动电机转速过快给称重系统带来了严重影响;其次下料螺杆后的下料挡板动作快慢同样影响称重系统的精确称量。下料螺杆后的下料挡板动作过慢由于挂料、下料过多等情况造成称重偏差较大。挡板动作过快可以克服挂料影响,但是下料过程中的冲击力势必影响称重传感器的正确测量;最后由于称体及其侧壁挂料等因素,也会给称重带来随机误差。由于影响称重系统的因素是带有随机性和偶然性,单纯的硬件调整无法满足要求。
3改造方案
经过技术论证原称重包装系统包括PLC控制系统和专用称重控制器构成。PLC控制系统工作正常,不必调整。经过市场调研考察采用了西安磁林电气公司的带软件修正称重偏差的MF2001NT无线数传智能称重控制器,取代原称重控制器的方案。此种智能称重控制器具有改进称重算法,称重软件具有智能修正算法,即根据前次称重结果,自动修正预下料量,使得称重结果更加接近设定值。同时加接细下料电机变频调速系统,消除细下料螺杆转速过大带来的干扰,达到下料平稳、准确。同时,在异型包装时(如1t量包装),可按40袋次完成,并且记忆每袋次实际重量值使累计偏差得以补偿。
4智能称重控制器工作流程
首先按称重控制器启动按键,此称重控制器开发启动包装,称底门关闭检测当前重量小于5kg,启动粗细下料电机打开下料挡板开始下料,达到预设关闭粗下料重量值,关闭粗下料电机。
达到预设定重量值25kg,关闭细下料电机及下料挡板,此时称重传感器检测当前重量值是否符合要求,符合要求则给PLC称重完成信号,否则发出称重偏差报警信号,称重控制器暂停工作,等待用户手动干预。具体流程见图1。

5其它技改措施
(1)由于螺旋输送过程中,小螺杆驱动电机转速过快、下料挡板关闭速度较慢,这就给称重过程带来随机偏差,此种偏差较大且随机性较大,称重控制器软件不易修正,给系统称重精度带来了一定影响。鉴于以上情况采取降低小螺杆驱动电机转速,加快下料挡板关闭速度加以解决。具体方案是在不影响包装速度的情况下尽量降低驱动电机转速,由原来的600转左右调整至280转左右,调整下料挡板执行器的阻尼值最小,保证最小时间内关闭。
(2)为保证包装数据的实时性、包装量、合格率等参数,采用无线传输,让公司领导及销售人员及时了解信息,提高了办事效率。
(3)为克服称重完成时,关底门过程大螺杆落料对系统的影响。我们由原来的螺杆下料底门单电磁阀控制改为双电磁阀分别控制大小螺杆侧底门控制且大小螺杆增加隔板加以隔离。有效地克服了关门过程中大螺杆落料对称重系统的影响。
(4)系统采用三级管理权限,可实现对每一袋超轻、超重的称量进行报警、记录,并在中控室授权或确认自动放料后,现场才可进行处理包装,彻底杜绝人为原因使不合格产品流入市场。
6改造过程中的信号连接
经过技术论证PLC控制部分正常可不作改动,所涉及的信号变动保证PLC控制器正常工作。具体如下:
·相380V电源(20A):进入称重控制执行器;
·零线“N”:进入称重控制执行器;
·接地保护线“PE”:进入称重控制执行器;
·粗下料电机三相线:到粗下料电机;
·细下料电机三相线:到细下料电机;
·称重传感器信号线:到智能称重控制器;
·称重信号:到智能称重控制器;
·称重完成信号:给PLC控制器;
·称重进料阀开关信号:给PLC控制器。
7智能称重控制器具有丰富的自诊断功能
智能称重控制器通过LED显示各种错误代码,可方便地查找、排除故障。具体格式为:
EXX(E——有错误;XX——十六进制数(值的范围在01～7F)。八位二进制数各位含义如表1所示。

其中低四位是系统内部错误,高三位是系统外部状态检测错误。
8软件修正预下料量及检斤结果(表2)

由表2可见,称重控制器对物料称重偏差的动态修正,提高了称重精度及合格率,批量零偏差,改造获得预期效果。

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