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CN螺桿自動(dòng)配料系統(tǒng)

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CN螺桿自動(dòng)配料系統(tǒng)配料系統(tǒng)即將兩種或兩種以上的物料按一定重量配比自動(dòng)定量加入到混合配料罐內(nèi),經(jīng)過(guò)混合達(dá)到預(yù)定要求后自動(dòng)出料的過(guò)程

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CN螺桿自動(dòng)配料系統(tǒng)

配料系統(tǒng)即將兩種或兩種以上的物料按一定重量配比自動(dòng)定量加入到混合配料罐內(nèi),經(jīng)過(guò)混合達(dá)到預(yù)定要求后自動(dòng)出料的過(guò)程。自動(dòng)配料系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于化工,醫(yī)藥,飼料,建材,冶金等行業(yè)的配料混合過(guò)程控制。與傳統(tǒng)繼電器接觸裝置相比,配料系統(tǒng)PLC具有體積小抗力強(qiáng)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn);介紹了以三菱可編程序控制器,模擬量輸入模塊,COM口232無(wú)協(xié)議通信模塊和觸摸屏面板為組合處理單元的自動(dòng)配料系統(tǒng)的組成原理,給出了自動(dòng)灌裝機(jī)的主要程序設(shè)計(jì)流程。實(shí)踐表明:該自動(dòng)灌裝機(jī)運(yùn)行正確可靠且具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本低廉的特點(diǎn)。
雖然PLC在數(shù)據(jù)處理和顯示功能方面有些不足,但若采用性能穩(wěn)定的計(jì)算機(jī)來(lái)完成數(shù)據(jù)采集與通信處理,不但便于提供處理精度和降低成本,而且便于通過(guò)計(jì)算機(jī)本身的COM通信接口進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出和管理;選用三菱F900觸摸屏代替常規(guī)稱重顯示器做人機(jī)界面,將使自動(dòng)配料系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本大為降低,使PLC與稱重顯示器的接口編程變得更加簡(jiǎn)單,并能使顯示功能得到增強(qiáng)。
配料系統(tǒng)中共有11個(gè)反應(yīng)釜電子秤控制16中配料配重即11路稱重模塊信號(hào)輸入,11個(gè)稱重儀表,每個(gè)反應(yīng)釜電子秤都是3或4個(gè)稱重模塊組成每組稱重模塊并聯(lián)或串聯(lián)由4或6跟信號(hào)線接入稱重模塊信號(hào)線接線盒,再接入TR200H稱重顯示器稱重模塊信號(hào)是2MV/V,靈敏度高低信號(hào)傳輸,須經(jīng)過(guò)稱重終端識(shí)別轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),送入PLC的模擬量信號(hào)采集模塊;
整個(gè)配料系統(tǒng)無(wú)需防爆電子秤稱重儀表與主控制臺(tái),只需稱重模塊接線盒、信號(hào)稱重控制儀表、接線柜、PLC、模擬量輸入模塊、通信模塊、觸摸屏,HZS(HLS) 系列控制雙機(jī)同步控制自動(dòng)灌裝機(jī),主要硬件由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)、高性能的微電腦控制器、人機(jī)界面、高速高精度的稱重單元和國(guó)際低壓電器組成,結(jié)合自主研發(fā)的專業(yè)控制軟件實(shí)現(xiàn)化工液體生產(chǎn)的自動(dòng)化控制,自動(dòng)灌裝機(jī)計(jì)量精度高,制造成本低;
涂料自動(dòng)灌裝機(jī)的故障率調(diào)查中,計(jì)算機(jī)故障排在,一旦發(fā)生故障將造成停機(jī)、停產(chǎn)。雙機(jī)同步控制液體灌裝機(jī)的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可同時(shí)也可單獨(dú)完成對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程的控制和管理,當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),可以由另一臺(tái)計(jì)算機(jī)承擔(dān)控制任務(wù),從而在不需要人工干預(yù)的情況下,自動(dòng)保證油脂液體灌裝機(jī)能持續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)控制,將因計(jì)算機(jī)故障的停機(jī)率降到;
配料系統(tǒng)采用工業(yè)計(jì)算進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的控制,但因工業(yè)計(jì)算機(jī)配件和軟件的原因,一旦發(fā)生故障一般計(jì)算機(jī)維修人員都難以處理,給用戶的維護(hù)帶來(lái)了很大的困難和隱患,某某某電控通過(guò)技術(shù)進(jìn)步,降低了對(duì)計(jì)算機(jī)的性能要求,不但可以使用工業(yè)計(jì)算機(jī)而且可使用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)完成控制功能,方便了用戶的維護(hù)和升級(jí),可*解決用戶的后顧之憂。
1.高性能的硬件配置確??刂频姆€(wěn)定、可靠:
•ADLINK 工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)。
•高性能長(zhǎng)壽命的 MITSUBISHI PLC :超高速的運(yùn)行速度,基本指令 0.08 μ s ,平均*連續(xù)運(yùn)行 30 萬(wàn)小時(shí)。性能可靠。
•稱重控制器MITSUBISHI 人機(jī)界面:全中文、寬視角、高速回應(yīng)、性能可靠。
•MITSUBISHI AD 模塊: 500 μ s 高速轉(zhuǎn)換, 1/20000 的分辨率。
•主要低壓電器采用 Schneider 、 ABB 、 Rmron 等品牌。
2.完善的控制功能:
•稱重配料系統(tǒng)滿足工業(yè)4.0及國(guó)家2025計(jì)劃新趨勢(shì),對(duì)智能包裝車間發(fā)展要求;
•自動(dòng)配料系統(tǒng)上承ERP系統(tǒng)(料斗秤,航空行李秤,分選機(jī),防爆吊秤,鋼瓶秤等稱重系統(tǒng)的無(wú)線數(shù)據(jù)都可以對(duì)接ERP),下接自動(dòng)化灌裝生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)從決策、管理、執(zhí)行全流程的生產(chǎn)信息化;
•提供全面、準(zhǔn)確的生產(chǎn)信息反饋,為生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制提供依據(jù),方便及時(shí)的數(shù)據(jù)分析;
•稱重配料系統(tǒng)從整體上調(diào)度灌裝線動(dòng)作執(zhí)行,意外事件及時(shí)報(bào)警,使處理解決更加精準(zhǔn),提高運(yùn)行的安全性;
•自動(dòng)配料系統(tǒng)可以記錄灌裝生產(chǎn)線的產(chǎn)能、運(yùn)行情況,輔助管理者進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品性能、過(guò)程運(yùn)作進(jìn)行改進(jìn)和提高;
•樹(shù)脂液體灌裝機(jī)協(xié)調(diào)了原料、生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)部門,使各部門配合更加密切,提高生產(chǎn)效率;
•輸入灌裝生產(chǎn)線的維保計(jì)劃、自檢方案等數(shù)據(jù),提醒設(shè)備使用方及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)。
•軟件登陸和防爆電子秤調(diào)校需要用戶密碼,有效的保證了重要生產(chǎn)數(shù)據(jù)的安全。
•稱重配料機(jī)采用全立體界面動(dòng)畫(huà)模擬生產(chǎn)工況,實(shí)時(shí)顯示配料值、稱量值、誤差值等生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
•配方管理系統(tǒng)可預(yù)先安排生產(chǎn)任務(wù)單并可重新調(diào)整生產(chǎn)順序。
•配料秤自動(dòng)根據(jù)批次產(chǎn)量和拌缸容量自動(dòng)分配單罐產(chǎn)量。
•全中文快速校稱并具有自診斷和提示功能,提供在線使用幫助。
•配料液體灌裝機(jī)自動(dòng)調(diào)整落差并具有趨勢(shì)判斷功能、負(fù)值自動(dòng)修正、零位自動(dòng)跟蹤、按鍵去皮等。
•配料管理系統(tǒng)欠稱自動(dòng)補(bǔ)稱、超稱自動(dòng)扣稱,各種物料的計(jì)量和卸料允差范圍皆單獨(dú)可調(diào)。
•提供液體料含液體率修正窗口,方便增砂減液體。
•液體計(jì)量可隨時(shí)進(jìn)行暫停和調(diào)整自動(dòng)配料控制系統(tǒng)的液體配方。
•自動(dòng)灌裝秤具有速度快、精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾強(qiáng)、方便清理、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)
•液體灌裝秤采用的幾項(xiàng)技術(shù)結(jié)合使之性能比一般灌裝性能高。與一般灌裝機(jī)有以下不同:簡(jiǎn)單控制面板,設(shè)備操作簡(jiǎn)單,調(diào)節(jié)球閥開(kāi)度由稱重控制器輸出的 4~20mA 控制并可設(shè)定,自動(dòng)稱重灌裝機(jī)技術(shù)的的應(yīng)用可限度減小慢加料時(shí),液體對(duì)秤臺(tái)的沖擊,從而既提高了灌裝精度又保證了灌裝速度。
•稱重控制儀表采防爆安全認(rèn)證的耐壓防爆(EXdIIT4)稱重儀表,無(wú)需外加耐壓隔爆柜。
•自動(dòng)液體灌裝機(jī)四桶灌裝小口對(duì)位時(shí),傳統(tǒng)設(shè)備對(duì)口困難,對(duì)操作人員要求較高,很容易造成噴口軸心和灌裝中心錯(cuò)位,稱重液體灌裝機(jī)采用軟橡膠預(yù)對(duì)口裝置,從而保證了對(duì)口準(zhǔn)確率,提高了效率。
•防爆電子秤秤臺(tái)采用 U 型結(jié)構(gòu),U 型內(nèi)圈限位保護(hù)裝置,電動(dòng)叉車可以進(jìn)入 U 型區(qū)域,并可*放在地下,但又不會(huì)撞到稱臺(tái),降低了平衡叉車的操作難度,杜絕了電瓶叉車對(duì)秤臺(tái)的潛在損壞的可能性,提高了電動(dòng)叉車周轉(zhuǎn)效率,又保證了防爆電子地磅的安全性。
•提供發(fā)貨單加載功能,用戶需要修改時(shí)可在辦公軟件完成發(fā)貨單表格設(shè)計(jì),加載到控制自動(dòng)灌裝機(jī)即可使用。
•配料系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理自動(dòng)灌裝機(jī)方便用戶對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、瀏覽或?qū)⑵漭敵龅酱蛴C(jī)。
3.操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便:
•自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)三種工作方式使生產(chǎn)流程的控制更為自如,真正體現(xiàn)出控制方便。
•傻瓜化參數(shù)設(shè)定,所有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)一鍵完成。
•生產(chǎn)流程、卸料順序、攪拌時(shí)間計(jì)算方式可由用戶根據(jù)生產(chǎn)需要和操作習(xí)慣進(jìn)行自定義。
•拌缸卸料氣動(dòng)閥門在有效行程內(nèi)可任意調(diào)整關(guān)閉、半開(kāi)、全開(kāi)的位置,由自動(dòng)灌裝機(jī)自動(dòng)控制。并提供手動(dòng)開(kāi)氣動(dòng)閥門定位功能,操作簡(jiǎn)單、靈活、方便。
•在線實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài),并進(jìn)行安全連鎖管制。若出現(xiàn)異常工況,可準(zhǔn)確提示設(shè)備故障點(diǎn)提醒工作人員進(jìn)行定位查看與檢修,實(shí)現(xiàn)故障定位排除。
二、定量配料系統(tǒng)組成及主要功能
2.1稱重配料系統(tǒng)組成原理:
整個(gè)配料稱重灌裝機(jī)由攪拌罐﹑儲(chǔ)料罐﹑稱重模塊﹑液位計(jì)﹑三菱FX2N128點(diǎn)PLC﹑三菱特殊模塊FX4AD模擬量輸入采集模塊與FX232IFCOM口通信模塊﹑F900系列觸摸屏和多個(gè)控制閥氣動(dòng)閥門等裝置構(gòu)成,分機(jī)械和控制兩大部分。
由進(jìn)反應(yīng)罐﹑計(jì)量罐防爆電子秤﹑攪拌機(jī)三部分組成,進(jìn)反應(yīng)罐在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下向計(jì)量罐防爆電子秤送出物料,配液罐防爆電子秤支撐在稱重稱重模塊上,由稱重模塊及稱重儀表產(chǎn)生的代表重量的電信號(hào)經(jīng)信號(hào)放大模塊后再由PLC與計(jì)算機(jī)采集,當(dāng)達(dá)到預(yù)定重量時(shí),PLC 驅(qū)動(dòng)電機(jī)開(kāi)啟計(jì)量罐防爆電子秤氣動(dòng)閥門,物料進(jìn)入攪拌機(jī),同時(shí)啟動(dòng)攪拌電機(jī),攪拌到規(guī)定時(shí)間后開(kāi)啟出料口放料,一次配料過(guò)程完成。
反應(yīng)鍋的稱重模塊的信號(hào)0-30mV接進(jìn)稱重控制儀表信號(hào)器放大模塊處理后,將其重量變化為0-30mV(可用于1-3 mV/V電阻應(yīng)變稱重模塊)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為DC電壓輸出:0-5V,1-5V,0-10V或電流輸出:0-10mA,0-20mA,4-20mA,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后以串行通信方式傳給PLC的AD采集模塊,PLC 將接收的數(shù)據(jù)送入稱重控制器的觸摸屏或上位機(jī)程序界面里顯示,供操作員監(jiān)控;當(dāng)需進(jìn)行混合配料時(shí),由用戶按自動(dòng)鍵,PLC 啟動(dòng)加料閥氣動(dòng)閥門,將所需物料(本潤(rùn)滑油自動(dòng)灌裝機(jī)中含三種物料)按一定配比依次加入攪拌罐中,同時(shí)PLC監(jiān)測(cè)液位計(jì)送來(lái)的脈沖信號(hào)判定物料所處配料釜中位置,從而控制加料閥氣動(dòng)閥門的通斷;加料完成后,根據(jù)預(yù)置的混和延遲時(shí)間,PLC 啟動(dòng)攪拌電機(jī),保證物料在攪拌釜中充分?jǐn)嚢瑁瓿苫炝喜僮?然后進(jìn)入放料和壓料階段,由PLC 控制出料閥氣動(dòng)閥門動(dòng)作,將物料從攪拌罐中輸出,壓入儲(chǔ)料罐中,完成一個(gè)周期的自動(dòng)配料控制工藝流程。
反應(yīng)鍋稱重采用梅特勒--托利多稱重模塊,信號(hào)稱重儀表采用TR200H。F900是三菱公司推出的通過(guò)密封鍵盤提供操控和過(guò)程監(jiān)視的操作員面板,支持文本和圖形顯示。
五種液體反應(yīng)罐,每種配料釜都有慢、快配料氣動(dòng)閥門,卸料氣動(dòng)閥門 共三種氣動(dòng)閥門
自動(dòng)配料系統(tǒng)設(shè)置“自動(dòng)”和“手動(dòng)”兩種工作方式:“手動(dòng)”工作是單獨(dú)完成某個(gè)控制環(huán)節(jié),如單獨(dú)“加料”,單獨(dú)“攪拌”和單獨(dú)“放料”,允許用“暫停/繼續(xù)”鍵進(jìn)行暫停,允許在暫停狀態(tài)修改參數(shù);“自動(dòng)”工作是完成一個(gè)完整的循環(huán)控制周期,包括加料、攪拌、放料等環(huán)節(jié),“自動(dòng)”操作時(shí)只允許“暫停/繼續(xù)”鍵有效,各“手動(dòng)”鍵無(wú)效,且不能修改參數(shù);
自動(dòng)配料系統(tǒng)具有立即停止功能:當(dāng)“停止”鍵有效時(shí),任何控制過(guò)程中將停止并返回到重量顯示狀態(tài);
稱重配料系統(tǒng)具有置零功能:在稱重狀態(tài)下按“置零”鍵,可使顯示值回零,如果超過(guò)置零范圍則不能置零并顯示出錯(cuò)信息;
定量配料系統(tǒng)具有去皮功能:在稱重狀態(tài)下按“去皮”鍵可將顯示重量作為皮重扣除,再按一次“去皮”鍵將恢復(fù)原來(lái)的顯示重量。
3.提高配料液體灌裝機(jī)稱重精度的措施
配料定量灌裝機(jī)的精度主要由稱重模塊和信號(hào)放大模塊決定,但由于自動(dòng)灌裝機(jī)的工作過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,控制過(guò)程中的某些操作將直接影響到定量灌裝機(jī)的精度,因此在軟件上采取了以下措施:
•在每一配料周期開(kāi)始時(shí),將此前設(shè)定的加料量與實(shí)際的加料量求差值,作為本周期設(shè)定的加料量的補(bǔ)償值,以消除每一秤加料量的累計(jì)誤差;
•不采用開(kāi)機(jī)自動(dòng)置零方式,目的是為了便于觀察稱重模塊的工作情況,在防爆地磅攪拌釜無(wú)附加重量的情況下開(kāi)機(jī)后所顯示的重量值如果超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)重量的30%,則應(yīng)考慮稱重模塊是否出現(xiàn)故障需要更換;
•在配料控制系統(tǒng)實(shí)際工作過(guò)程中,由于機(jī)械設(shè)備磨損及秤體積塵等原因還會(huì)造成預(yù)加壓力的改變而使零點(diǎn)電壓變化,為了確保測(cè)量值的準(zhǔn)確,自動(dòng)灌裝機(jī)軟件定時(shí)對(duì)零點(diǎn)電壓進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量,然后在計(jì)算中扣除零點(diǎn)值。自動(dòng)測(cè)量的方法如下:在單片機(jī)定時(shí)中斷周期到時(shí),單片機(jī)液體灌裝機(jī)輸出復(fù)位信號(hào)傳給PLC,由PLC 關(guān)閉電機(jī),停止加料,然后控制液體灌裝機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間,將料放盡后進(jìn)行測(cè)量,將測(cè)量出的零點(diǎn)電壓值存入暫存區(qū);
•配料設(shè)備在加料過(guò)程中,當(dāng)理論用料量和實(shí)際的加料量的差值小于加料提前量時(shí),關(guān)閉加料閥氣動(dòng)閥門,停止加料,靠慣性和閥氣動(dòng)閥門關(guān)閉后的物料流量補(bǔ)足理論料量,若提前量太大,采用點(diǎn)動(dòng)方式完成(即對(duì)送料電機(jī)采用脈沖驅(qū)動(dòng)方式,每啟動(dòng)一次,只送入少量物料),以保證稱重的準(zhǔn)確性。通過(guò)采取以上措施后,自動(dòng)灌裝機(jī)的稱重精度達(dá)到了3/1000。
備注:
生產(chǎn)稱重配料系統(tǒng)是不需要防爆電子秤儀表的,稱重灌裝機(jī)防爆地磅稱重值在檢驗(yàn)的實(shí)際過(guò)程中,按照我們以往的經(jīng)驗(yàn),往往不是說(shuō)去針對(duì)某個(gè)稱重模塊,某個(gè)信號(hào)稱重儀表,或者別的零配件進(jìn)行檢定,而是針對(duì)整個(gè)稱重灌裝機(jī)進(jìn)行檢定。
自動(dòng)配料設(shè)備檢定的方法也很簡(jiǎn)單,就是放置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)砝碼,如500kg,看在我們助劑稱重灌裝機(jī)的終端顯示上面,如電腦或PLC或儀表上面,是否也是顯示500kg這個(gè)數(shù)值(當(dāng)然,允許有一定范圍的誤差的),如果是,那這個(gè)溶劑稱重灌裝機(jī)就是合格的。像現(xiàn)在比較常見(jiàn)的地磅、防爆電子地磅等都是檢測(cè)整個(gè)自動(dòng)灌裝機(jī)的,而不是說(shuō)要把我們稱重灌裝機(jī)中的稱重模塊什么的單獨(dú)拿出來(lái)檢測(cè)的。
另外,即使非要檢測(cè)稱重模塊,稱重模塊現(xiàn)在都有生產(chǎn)許可證,稱重儀表不會(huì)檢測(cè)的,我們自動(dòng)化自動(dòng)灌裝機(jī)的設(shè)計(jì)師*自信地告訴,該產(chǎn)品只是一個(gè)信號(hào)放大的作用而已,就是將稱重模塊出來(lái)的信號(hào)(一般為0——30mv)進(jìn)行放大,放大出來(lái)的信號(hào)是0——10V或者4——20mA,這個(gè)信號(hào)如果也要檢測(cè),可以用萬(wàn)用表檢測(cè)出來(lái)的。也可以按照TR200H的使用說(shuō)明書(shū)中的標(biāo)定方法,進(jìn)行檢測(cè),這個(gè)都是標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)出來(lái)的,可以放心讓去測(cè)試。詳細(xì)的標(biāo)定方法可以看看說(shuō)明書(shū)。所以,關(guān)于計(jì)量我們的油漆稱重灌裝機(jī)的事宜,我們的油墨計(jì)量自動(dòng)灌裝機(jī)這邊在電腦或者PLC上面的信號(hào)處理是比較正常的,就能達(dá)到計(jì)量測(cè)試要求。
 

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