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技术论坛  自动灌装秤生产线工艺流程
自动灌装秤生产线工艺流程2020-01-14
1自动灌装秤生产线工艺流程简介
油漆生产自动灌装秤生产线是一个多原料、高精度、全自动的灌装线,包括称量、混合、输送、贮存等环节的自动化生产自动灌装秤,整个自动灌装秤的关键设备料机、控制自动灌装秤(包括硬件、软件)等,其工艺各种原料经人工投入输送至配料罐,从配料罐经电子秤自动称量后,由集合管道排入混料机,在混料机内经过3min混合后由输送设备进入到指定的中间配料罐。
该自动灌装秤主要由以下部分组成:
(1)称重仪表以下简称PLC称重显示器
该自动灌装机生产线是以西门子S5135UPLC为核心组件,通过CPU模块,执行用户程序,依据上位机传入的料方数据和其它设备运行参数进行逻辑运算和必要的数学运算,通过输入输出模块控制所有现场设备的运行,把所有设备的运行状态、报警信息、灌装数据等由通讯模5431通过PROFIBUSFMS总线输送到上位机,通过PROFIBUS-DP总线和称重仪表相连,接收处理称重仪表传入的电子秤称量数据。
(2)称量仪表
自动灌装机包含MWS10称重仪表,每台仪表对应一台电子秤,称重仪表在自动灌装秤中的作用是:采集电子秤上称重模块(电阻应变式压力传感器)的电压信号经采样、保持、放大,然后经过模数转换,转换成防爆地磅的称量值在称重仪表上显示,同时把数据通过PROFIBUSDP总线传入PLC和用户料方进行比较运算以控制防爆地磅的运行。
(3)上位机自动灌装秤
自动灌装机的上位机自动灌装秤使用的软件是基于WINNT4.0T的CITECT5.0上位机监控软件,其主要功能有:监控灌装生产线的状态、料方输入、料方传输、灌装数据的统计管理、料方及灌装数据打印、生产线参数设定等。通过PROFIBUS-FMS总线和PLC相连,将料方数据传输到PLC,从PLC接收灌装数据和设备状态数据。
3配合精度的影响因素
液体灌装秤灌装精度直接影响配合料的质量,灌装精度包含以下两个方面:
3.1配合料称量精度
液体灌装秤生产线称重精度是保证配合料成分的最重要的指标,玻璃灌装对称量的精确度要求一般为±0.2%。称量精度一般受以下几方面因素影响:
(1)加料速度对称量精度的影响
加料速度越慢,防爆地磅的称重控制精度就越高,但速度过慢又会影响生产效率,所以一般要求较高的自动灌装秤都使用两段速加料或多段速加料,也就是加料量在设定值的前95%使用快速加料,在后5%使用慢速加料以控制加料精度,这样既保证了称量精度,又提高了生产效率。
(2) 所使用防爆地磅称重模块的精度
目前市面上常用的高精度称重模块的精度一般在0.02%以下,对于油漆灌装工艺所要求的0.2%的精度来说绰绰有余,但是如果称重模块不能正常工作,例如称重模块故障、称重模块过载、称重模块选型不当、称重仪表故障等必将严重影响称量精度,所以对自动灌装生产线的防爆地磅定期校验是很有必要的。
(3) 落差
液体灌装机落差调整也影响称量精度。所谓落差就是已经出了加料机,但还没有落入秤斗的那部分料的重量,实际是指控制自动灌装秤停止加料机的提前量,比如加料设定值为100kg,落差为5kg,控制自动灌装秤在防爆地磅称量到95kg时就让加料机停止加料。落差的大小和加料速度、加料方式、原材料流动性有关,落差值的大小需要根据实际称量值的大小随时调整,调整的准确与否直接影响称量精度。落差调整分为人工调整和自动调整,人工调整有一定的人为因素和滞后性;落差自动调整程序,使落差根据实际称量值的大小自动调整,不但可以减小每一次的称量误差,还可以减小合计称量误差。
3.2配合料混合均匀度
均匀度是检査配合料质量的重要指标,油漆灌装均匀度要求一般要在96%以上,为了达到要求的均匀度,通常都要在灌装线上设置混料机,混料机有研磨式和搅拌式两种。搅拌式混料机结构简单,维护容易,耗电量小,但由于靠滚筒转动混合容易使配合料造团;研磨式混料机属于强制搅拌,克服了滚筒式混料机造团的弱点,但结构复杂,维护难度大,耗电量高。对于目前玻壳灌装来说,两种混料机都能满足均匀度要求。大量实验证明,混合时间过短过长都不能取得满意的均匀度,最佳的混合时间为3min。
4液体灌装机如何提高灌装精度
该灌装线在灌装精度方面有以下特点:
(1)使用高精度称量模块(0.02%),而且每次称量之前自动灌装秤自动切入一个当量电阻以校验称重仪表的准确度,称重仪表发生故障时,能第一时间被发现,确保不会因为称重仪表故障而发生误灌装。
(2)使用变频器控制螺旋加料机的转速,实现两段速加料,两段速的速度又分别可以方便地调整,从而既提高了加料精度又能保证生产效率。
(3)使用落差自动调整程序,而且落差调整的步幅可以根据加料量的多少很方便地调整,例如加料量为1000kg,落差每次调整1kg或0.5kg;加料量为1kg,落差每次调整lg或2g,从而减小每付料的加料误差,而且可以减小合计称量误差。使灌装线的整体称量误差控制在0.1%以内。
(4)使用先进的研磨式混料机,减少了混合过程中的配合料造团现象,混合均匀度达到98%以上,配套自动加水自动灌装秤,可以根据配合料水份要求自动加水。
5提高自动灌装秤稳定性
(1)液体灌装机使用西门子S5的PLC做控制自动灌装秤的核心部件,有很高的运行可靠度,硬件配置灵活方便;使用继电器控制和PLC控制并行,在PLC控制自动灌装秤完全瘫痪的情况下可以用继电器控制自动灌装秤手动操作每一台设备,并可以单动方式灌装,该特点是该灌装控制自动灌装秤的独到之处。
(2)配套西门子的HMI人机界面OP393实现与PLC的数据交换,在上位机瘫痪的情况下可以使用人机界面输入料方数据和读取灌装数据。
(3)上位机自动灌装秤:该上位机自动灌装秤使用CITECT上位机软件,有严格的用户管理和登陆操作要求,每位用户要求长度大于8位的密码保护,特别是在料方输入时,要求必须有三位不同用户登陆确认方可输入成功,料方输入有每种原料的数据范围校验和合计值校验,最大限度地确保料方的准确输入;能够显示所有设备的运行状态以及防爆地磅的即时称量数据,所有设备的报警项目及报警内容,使维修工能最快地查找故障点和故障原因。显示灌装原料消耗汇总并打印(月消耗和日消耗),方便成本统计。
(4)称量数据即时打印监控,提高灌装的安全性,降低误灌装的可能性。
6结语
该自动灌装秤生产线的最大优点为:
(1)使用多方面手段提高灌装精度,使灌装误差小于0.2%。
(2) 严格的料方管理制度,如果严格按要求操作,料方出错的概率几乎为零。
(3) 完善的继电器控制自动灌装秤,在脱离开PLC的情况下可以手动操作每一台设备进行灌装操作。
(4) 在上位机不能运行的情况下,HMI人机界面可以代替上位机输入料方,减小对生产的影响。
 
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