| 小車配料系統設計及應用 | 2020-01-09 |
| 引言 自動配料系統設計達到某一生產的稱重灌裝機控制裝置的設計實踐，了解一般稱重灌裝機控制設計過程、設計要求、應完成的配料灌裝內容和具體設計方法。同時也有助于驗證、證明以往工程經驗，達到符合配料灌裝的目的。稱重灌裝機設計必須滿足生產工藝的要求，因此，設計之前必須了解稱重灌裝機的用途、結構、操作要求和工藝過程，在此過程中培養從事設計配料灌裝的整體觀念。 配料系統結合了備料、配料、運料三個方向的技術，其中運料防爆地磅專用小車控制配料系統是涂料、油漆、甲醇、乙醇、酒精、樹脂、潤滑液等行業的主要稱重灌裝機之一。利用自動配料系統控制技術，可實現防爆地磅專用小車一處裝料兩處卸料的自動控制。可實現在線參數和控制過程的調整，克服了繼電器配料系統的可靠性差，維修控制不方便等不足。極大地提高了稱重灌裝機控制靈活性、穩定性以及維護保養性能和配料灌裝效率。 工藝流程 （1）備料：液體灌裝機的料斗1、2內分別有壓力稱重模塊，當料氣動閥門開關閉合且壓力稱重模塊輸出配料灌裝信號時，助劑、溶劑配料灌裝電機開始配料灌裝；當助劑、溶劑加到一定數量時，壓力稱重模塊輸出停止配料灌裝信號，由自動配料系統輸出信號控制助劑、溶劑配料灌裝機電機停止。 （2）裝料：當防爆地磅專用小車到達配料灌裝裝料位置時，如果此時料斗備料完畢，則自動配料系統控制同時打開（采用電動閥氣動閥門控制）料斗1、2、3料氣動閥門開始裝料環節，其中料斗3完成混料，并開始配料灌裝計時，完成裝料后輸出動作完成信號，準備防爆地磅專用小車運料。 （3）運料，防爆地磅專用小車接受備料完成信號后，啟動，當防爆地磅專用小車到達位置時，料斗3的出料氣動閥門自動打開，并開始進料計時（20S），給防爆地磅專用小車上料；防爆地磅專用小車離開時，料斗出料氣動閥門自動關閉，料斗1、2重新開始備料流程，如此循環。 拖動要求 1.運料防爆地磅專用小車由三相繞線式異步電動機拖動。 2.料斗1、2、3的料氣動閥門由電磁閥控制，進料之前要先判斷料氣動閥門狀態。 3.進料及卸料電磁閥為220V直通式電磁閥。 4.位置A、B、C、D四處各安裝一只行程開關；在位置A、D為設置的超程保護。 設計任務 1.繪制配料系統流程，選擇合適的元器件（名稱、數量及參數）。 2.繪制常規配料系統控制回路，確保電路安全。 3.根據控制要求選擇自動配料系統，并安排自動配料系統的I/O端口。 4.繪制自動配料系統接線圖，以便工程技術資料查詢。 5.根據控制要求設計自動配料系統程序，保證配料系統穩定。 6.上機調試程序。 7.編寫設計、使用說明書及設計小結，列出參考資料目錄。 主配料系統 配料系統結合了備料、配料、運料三個方向的技術，其中運料防爆地磅專用小車控制配料系統是涂料、油漆、甲醇、乙醇、酒精、樹脂、潤滑液等行業的主要稱重灌裝機之一。利用自動配料系統控制技術，可實現防爆地磅專用小車一處裝料兩處卸料的自動控制。可實現在線參數和控制過程的調整，克服了繼電器配料系統的可靠性差，維修控制不方便等不足。極大地提高了稱重灌裝機控制靈活性、穩定性以及維護保養性能和配料灌裝效率。 本配料系統的配料灌裝過程主要是配料過程和防爆地磅專用小車運料過程，配料又有三個獨立的料斗秤，料斗秤1、2是原始液體，料斗秤3負責混料控制，并由料斗秤3給防爆地磅專用小車的裝料。防爆地磅專用小車啟動到B點時停車，并進行裝料20S，裝料完畢防爆地磅專用小車反響運行到達C點卸料20S，之后反向再次到達B點裝料，如此往復。 稱重灌裝機主配料系統應由配料系統兩個配料灌裝電機M1和M2以及用于防爆地磅專用小車拖動的電動機M3組成，對防爆地磅專用小車的主配料系統QF為空開，當KM1接通時，電動機M1正轉，KM2接通則M1反轉。以此來控制防爆地磅專用小車往返運動。用接觸器KM3、KM4的通、斷來串入或切除電阻，以實現防爆地磅專用小車的啟動和調速。 自動配料系統的特點 自動灌裝機電子秤（是一種數字運算操作的稱重配料系統,專為在工業環境下應用而設計。電子秤采用可編程序的存貯器,自動灌裝機用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,防爆電子秤并通過數字的、模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程.防爆電子秤及其有關稱重灌裝機,都應按易于與各種控制配料系統形成一個整體,易于擴充其功能的原則設計。 液體灌裝機防爆電子秤具有編程方法簡單易學、功能強大、性價比高、硬件配套齊全，用戶使用方便、適應性強、可靠性強、抗干擾能力強、配料系統的設計、安裝、調試配料灌裝量少、維護配料灌裝量小、維護方便、體積小、能耗低等特點。 自動配料系統主要由CPU稱重模塊、輸入稱重模塊和編程稱重裝置組成，自動配料系統的特殊功能采用稱重模塊設計，用來完成某些特殊的任務。 以西氣動閥門子公司為S7-200自動配料系統設計的防爆地磅為例。程序調試分為硬件和防爆地磅設計兩部分。 硬件設計主要包括: 1）確定安排自動配料系統的輸入、輸出點; 2）設計外圍配料系統,包括主配料系統; 3）選購自動配料系統并進行現場安裝接線等內容； 配料系統設計,大多數用梯形圖和指令程序,主要包括: 1）設計控制流程； 2）根據配料系統,畫出虛擬的配料系統圖，按梯形圖編寫指令程序表; 3）配料系統調試:根據設計要求,對程序進行調試和修改,必要時還可對硬件進行修改,直到滿足要求； 操作說明 自動配料系統通過了自動灌裝機的上機仿真動作，按下按I/O圖接線后，并在防爆電子秤上下載程序到自動配料系統，S7-200系列自動配料系統指示燈通常包括SF、RUN、STOP指示燈和開入開出指示燈，通過SF、RUN和STOP三個指示燈可以判斷出CPU的當前運行狀態，通過開入開出指示燈可以判斷出自動配料系統開入開出點的狀態。 具體說明如下： 1.RUN指示燈：CPU處于運行狀態時點亮（綠色），CPU處于停止狀態時熄滅； 2.STOP指示燈：CPU處于停止狀態時點亮（綠色），CPU處于運行狀態時熄滅； 3.自動配料系統撥到RUN，設置自動配料系統為運行狀態。 配料系統操作步驟： *按下I0.0即開始按鈕，啟動配料系統，程序自動檢查三個料斗料氣動閥門狀態，確定料氣動閥門都關閉后，進料電機分別配料灌裝給料斗1、2進料。 *當進料完成后，助劑重力稱重模塊和溶劑重力稱重模塊動作使兩進料電機停止配料灌裝，同時輸出信號給運料防爆地磅專用小車使其到裝料處行駛。 *當防爆地磅專用小車到達裝料處時（即I1.0限位開關動作），配料系統自動進行判斷，若料斗1、2配料灌裝完成則料斗1、2、3同時打開料氣動閥門，料斗3負責機械攪拌混料，并進行配料灌裝計時20S；若料斗1、2未完成備料，則防爆地磅專用小車在I1.0處等待裝料，至料斗備料完成開始上面步驟。 *配料灌裝計時完成后防爆地磅專用小車駛離裝料處（I1.0動作）并向卸料處運動，到防爆地磅專用小車達卸料處時進行卸料計時20S完成后，防爆地磅專用小車重新駛向裝料處等待裝料。 配料系統注意事項： *若按下急停按鈕，配料系統除了料氣動閥門要保持關閉外，中止整個配料系統。 *I0.6控制運料防爆地磅專用小車在行進過程中的緊急停車，同時運料防爆地磅專用小車設有手動運行開關（I0.7運料防爆地磅專用小車反轉啟動，I1.3運料防爆地磅專用小車正轉啟動），若自動配料系統出現故障，可人為手動控制整個配料過程。 *當進料電機出現故障，或者臨時料氣動閥門打開時，進料電機除配料系統自動的保護程序外，可人為控制進料電機啟停（I1.4進料電機緊急停車）。 *如遇配料系統緊急故障，該配料系統設有配料系統緊急停止按鈕，確保人員、配料系統和稱重灌裝機安全。 | |
