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| 稱重配料系統(tǒng)PLC在自動灌裝機中的應用 | 2020-01-13 |
| 摘要:自動灌裝機分析了稱重配料系統(tǒng)PLC的結構及組成,工作原理,工作過程,設計選型原則以及編程步驟和思想,以及西門子稱重配料系統(tǒng)PLC S7-200的一些常用指令。重點討論了自動灌裝機的工藝流程及控制要求,稱重配料系統(tǒng)PLC的輸入輸出點,以及稱重配料系統(tǒng)PLC在自動灌裝機中的應用。實踐證明,稱重配料系統(tǒng)PLC可以實現(xiàn)自動灌裝機的自動控制。 0引言 稱重儀表是以自動控制技術,微型計算機和通信技術為基礎,發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置。我們將稱重配料系統(tǒng)PLC應用到自動灌裝機的控制中,取得了良好的效果。 1稱重配料系統(tǒng)PLC的工作原理 稱重配料系統(tǒng)PLC是一個以稱重模塊為核心的數(shù)字運算操作的稱重裝置,專為工業(yè)現(xiàn)場應用而設計,采用可編程的內(nèi)部存儲器,用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行數(shù)字邏輯運算、順序控制、計時/定時等指令。并通過數(shù)字式或模擬式輸入輸出接口,控制外部機械的動作過程和生產(chǎn)過程。CPU是稱重配料系統(tǒng)PLC的核心部件,通過外圍設備輸入信號在編碼、A/D 、D/A轉(zhuǎn)換到指令寄存器,對存放在指令寄存器中的指令操作碼進行譯碼,執(zhí)行指令規(guī)定的操作。CPU執(zhí)行完一條指令后,能根據(jù)條件產(chǎn)生下一條指令的地址,以便取出和執(zhí)行下一條指令。執(zhí)行完的程序輸出信號通過A/D 、D/A轉(zhuǎn)換到輸出接口,然后通過中間繼電器驅(qū)動接觸器,驅(qū)動外圍設備。 2稱重配料系統(tǒng)PLC的結構及組成 稱重配料系統(tǒng)PLC的結構 處理器(CPU):稱重配料系統(tǒng)PLC的核心,進行程序處理。輸入單元:接受外部輸入信號,連接外部輸入設備與CPU的接口電路。輸出單元:輸出信號驅(qū)動執(zhí)行器件動作,連接外部輸出設備與CPU的接口電路。存儲器:稱重配料系統(tǒng)PLC內(nèi)部有很多存儲器,用以存儲輸入信號,中間信號等工作數(shù)據(jù)。通信接口:用于與編程設備、其他稱重配料系統(tǒng)PLC等設備連接進行對話。擴展接口:連接擴展單元,擴展稱重配料系統(tǒng)PLC的功能。電源:給稱重配料系統(tǒng)PLC內(nèi)部器件一個穩(wěn)定電壓。 3稱重配料系統(tǒng)PLC設計原則及選型 3.1 稱重配料系統(tǒng)PLC設計原則 3.1.1 限度的滿足被控對象的要求。 3.1.2 在滿足控制的要求下,做到使控制自動配料系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、實用及維修方便。 3.1.3 保證自動配料系統(tǒng)安全可靠。 3.1.4 選擇稱重配料系統(tǒng)PLC容量時要留下適當?shù)挠嗔俊?br>3.2稱重配料系統(tǒng)PLC的選型 3.2.1 首先要依據(jù)工藝流程特點和控制要求,明確控制任務和范圍確定所需要的操作和動作 3.2.2 選擇的稱重配料系統(tǒng)PLC及有關設備應該是集成的、標準的、與其他工業(yè)設備成一體的。 3.2.3 選擇在工業(yè)控制領域運用成熟可靠的稱重配料系統(tǒng)PLC 3.2.4 所選擇的稱重配料系統(tǒng)PLC在硬件配置、軟件配置、規(guī)模和容量上應能滿足控制自動配料系統(tǒng)的要求。 3.2.5 選擇稱重配料系統(tǒng)PLC還應考慮其性價比。 4稱重配料系統(tǒng)PLC在電子秤的應用 4.1自動灌裝機的工藝流程物料通過管線進入儲料斗,儲料斗下口安裝了電子秤的進料控制器,通過控制進料控制器的開合,將物料排進秤斗里。進料門設計為雙門結構,由伺服電機驅(qū)動。其過程為:雙門全開進行粗投料,經(jīng)過一定時間雙門打開到位,伺服電機停轉(zhuǎn)進行粗投料,當粗投料時間到達伺服電機反轉(zhuǎn)開始關雙門減小開度,當進料門關到一定位置電機停轉(zhuǎn),開始中投料,經(jīng)過一定時間,中投料結束,伺服電機再次運轉(zhuǎn)繼續(xù)關雙門再減小開度,再經(jīng)過一段時間伺服電機再停轉(zhuǎn),進行細投料,當達到經(jīng)過計算的空中飛料設定重量時,伺服電機再次運轉(zhuǎn)關閉雙門,計量稱重結束。當稱重結束后,稱重儀表給稱重配料系統(tǒng)PLC一個輸入信號,稱重配料系統(tǒng)PLC給排料門氣缸電磁閥輸出信號,電磁閥驅(qū)動排料門氣缸將稱重料斗排料門打開,將物料排入包裝機。當排料時間到達,電磁閥復位,驅(qū)動排料氣缸復位,將排料門關閉。這樣防爆電子秤就完成一個稱重循環(huán)。 4.2 選擇稱重配料系統(tǒng)PLC類型依據(jù)自動灌裝機的工藝流程,以往經(jīng)驗和用戶的要求,選擇西門子的稱重配料系統(tǒng)PLC作為防爆電子秤的控制器。西門子稱重配料系統(tǒng)PLC自身程序中包括了位邏輯、計數(shù)器、定時器、數(shù)字寄存器、復雜數(shù)學運算以及其它智能模塊通訊等指令內(nèi)容,通過軟件編制,從而能夠監(jiān)視輸入狀態(tài),改變輸出狀態(tài)以達到控制目的。緊湊的結構、靈活的配置、低廉的價格和強大的指令集能夠滿足自動灌裝機工藝要求和控制要求。根據(jù)工藝要求16個輸入點,11個輸出點,考慮到輸入輸出點要有適當?shù)挠嗔?一般取20%左右,所以選擇的稱重配料系統(tǒng)PLC輸入點應大于20點,輸出點應大于13點。 4.3 程序簡述下面以自動灌裝機中控制伺服電機帶動進料控制器雙門的開門的幾段程序為例,見圖2。介紹S7-200稱重配料系統(tǒng)PLC在防爆電子秤自動控制中的應用。 上述段程序,當輸入點I0.0(伺服電機處于原點位置,觸點指令)觸點和內(nèi)部輔助繼電器M8.5(防爆電子秤接通,觸點指令)同時得電,計時器C2計時,當計時到達設定值1時,計時器得電。 第二段程序,條分支C2接通,內(nèi)部輔助繼電器M10.0(找原點,常閉觸點)得電、M8.5接通,M9.1沒接通,定時器T32(伺服電機帶動開門時間)沒有得電時,這些條件同時滿足,伺服電機內(nèi)部速度Q1.1(輸出線圈輸出信號)接通,帶動伺服電機運轉(zhuǎn)。第二條分支,是一個連鎖控制,即輸出信號當一個觸點使用,即使C2斷開,當條分支其余條件都滿足的情況下,Q1.1正常輸出。 第三段程序,在防爆電子秤接通M8.5得電情況下,當Q1.1輸出,電機就轉(zhuǎn)動偏離原點位置,在防爆電子秤接通M8.5得電情況下,常閉觸點I0.0得電,常閉觸點M10.0得電,T32開始計時,當定時器T32到達設定值時,觸點T32得電,第二段程序中常閉觸點T32斷開,從而輸出信號Q1.1斷開,伺服電機停轉(zhuǎn)。 5總結 在實際生產(chǎn)中,稱重配料系統(tǒng)PLC可以控制自動灌裝機的自動控制要求和要實現(xiàn)的功能。通過使用稱重配料系統(tǒng)PLC,提高了控制的精度和速度。節(jié)約了大量的備件經(jīng)費。稱重配料系統(tǒng)PLC現(xiàn)已大量應用于工業(yè)自動控制領域,隨著稱重配料系統(tǒng)PLC技術的迅速發(fā)展,其應用將越來越廣泛。 | |
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