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技术论坛  称重配料系统PLC在自动灌装机中的应用
称重配料系统PLC在自动灌装机中的应用2020-01-13
摘要:自动灌装机分析了称重配料系统PLC的结构及组成,工作原理,工作过程,设计选型原则以及编程步骤和思想,以及西门子称重配料系统PLC S7-200的一些常用指令。重点讨论了自动灌装机的工艺流程及控制要求,称重配料系统PLC的输入输出点,以及称重配料系统PLC在自动灌装机中的应用。实践证明,称重配料系统PLC完全可以实现自动灌装机的自动控制。
0引言
称重仪表是以自动控制技术,微型计算机和通信技术为基础,发展起来的新一代工业控制装置。我们将称重配料系统PLC应用到自动灌装机的控制中,取得了良好的效果。
1称重配料系统PLC的工作原理
称重配料系统PLC是一个以称重模块为核心的数字运算操作的称重装置,专为工业现场应用而设计,采用可编程的内部存储器,用以在其内部存储执行数字逻辑运算、顺序控制、计时/定时等指令。并通过数字式或模拟式输入输出接口,控制外部机械的动作过程和生产过程。CPU是称重配料系统PLC的核心部件,通过外围设备输入信号在编码、A/D 、D/A转换到指令寄存器,对存放在指令寄存器中的指令操作码进行译码,执行指令规定的操作。CPU执行完一条指令后,能根据条件产生下一条指令的地址,以便取出和执行下一条指令。执行完的程序输出信号通过A/D 、D/A转换到输出接口,然后通过中间继电器驱动接触器,驱动外围设备。
2称重配料系统PLC的结构及组成
称重配料系统PLC的结构
中央处理器(CPU):称重配料系统PLC的核心,进行程序处理。输入单元:接受外部输入信号,连接外部输入设备与CPU的接口电路。输出单元:输出信号驱动执行器件动作,连接外部输出设备与CPU的接口电路。存储器:称重配料系统PLC内部有很多存储器,用以存储输入信号,中间信号等工作数据。通信接口:用于与编程设备、其他称重配料系统PLC等设备连接进行对话。扩展接口:连接扩展单元,扩展称重配料系统PLC的功能。电源:给称重配料系统PLC内部器件一个稳定电压。
3称重配料系统PLC设计原则及选型
3.1 称重配料系统PLC设计原则
3.1.1 最大限度的满足被控对象的要求。
3.1.2 在满足控制的要求下,做到使控制自动配料系统简单、经济、实用及维修方便。
3.1.3 保证自动配料系统安全可靠。
3.1.4 选择称重配料系统PLC容量时要留下适当的余量。
3.2称重配料系统PLC的选型
3.2.1 首先要依据工艺流程特点和控制要求,明确控制任务和范围确定所需要的操作和动作
3.2.2 选择的称重配料系统PLC及有关设备应该是集成的、标准的、与其他工业设备成一体的。
3.2.3 选择在工业控制领域运用成熟可靠的称重配料系统PLC
3.2.4 所选择的称重配料系统PLC在硬件配置、软件配置、规模和容量上应能满足控制自动配料系统的要求。
3.2.5 选择称重配料系统PLC还应考虑其性价比。
4称重配料系统PLC在电子秤的应用
4.1自动灌装机的工艺流程物料通过管线进入储料斗,储料斗下口安装了电子秤的进料控制器,通过控制进料控制器的开合,将物料排进秤斗里。进料门设计为双门结构,由伺服电机驱动。其过程为:双门全开进行粗投料,经过一定时间双门打开到位,伺服电机停转进行粗投料,当粗投料时间到达伺服电机反转开始关双门减小开度,当进料门关到一定位置电机停转,开始中投料,经过一定时间,中投料结束,伺服电机再次运转继续关双门再减小开度,再经过一段时间伺服电机再停转,进行细投料,当达到经过计算的空中飞料设定重量时,伺服电机再次运转关闭双门,计量称重结束。当称重结束后,称重仪表给称重配料系统PLC一个输入信号,称重配料系统PLC给排料门气缸电磁阀输出信号,电磁阀驱动排料门气缸将称重料斗排料门打开,将物料排入包装机。当排料时间到达,电磁阀复位,驱动排料气缸复位,将排料门关闭。这样防爆电子秤就完成一个称重循环。
4.2 选择称重配料系统PLC类型依据自动灌装机的工艺流程,以往经验和用户的要求,选择西门子的称重配料系统PLC作为防爆电子秤的控制器。西门子称重配料系统PLC自身程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、数字寄存器、复杂数学运算以及其它智能模块通讯等指令内容,通过软件编制,从而能够监视输入状态,改变输出状态以达到控制目的。紧凑的结构、灵活的配置、低廉的价格和强大的指令集能够满足自动灌装机工艺要求和控制要求。根据工艺要求16个输入点,11个输出点,考虑到输入输出点要有适当的余量,一般取20%左右,所以选择的称重配料系统PLC输入点应大于20点,输出点应大于13点。
4.3 程序简述下面以自动灌装机中控制伺服电机带动进料控制器双门的开门的几段程序为例,见图2。介绍S7-200称重配料系统PLC在防爆电子秤自动控制中的应用。
上述第一段程序,当输入点I0.0(伺服电机处于原点位置,触点指令)触点和内部辅助继电器M8.5(防爆电子秤接通,触点指令)同时得电,计时器C2计时,当计时到达设定值1时,计时器得电。
第二段程序,第一条分支C2接通,内部辅助继电器M10.0(找原点,常闭触点)得电、M8.5接通,M9.1没接通,定时器T32(伺服电机带动开门时间)没有得电时,这些条件同时满足,伺服电机内部速度Q1.1(输出线圈输出信号)接通,带动伺服电机运转。第二条分支,是一个连锁控制,即输出信号当一个触点使用,即使C2断开,当第一条分支其余条件都满足的情况下,Q1.1正常输出。
第三段程序,在防爆电子秤接通M8.5得电情况下,当Q1.1输出,电机就转动偏离原点位置,在防爆电子秤接通M8.5得电情况下,常闭触点I0.0得电,常闭触点M10.0得电,T32开始计时,当定时器T32到达设定值时,触点T32得电,第二段程序中常闭触点T32断开,从而输出信号Q1.1断开,伺服电机停转。
5总结
在实际生产中,称重配料系统PLC完全可以控制自动灌装机的自动控制要求和要实现的功能。通过使用称重配料系统PLC,提高了控制的精度和速度。节约了大量的备件经费。称重配料系统PLC现已大量应用于工业自动控制领域,随着称重配料系统PLC技术的迅速发展,其应用将越来越广泛。
 
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