

摘要:自动灌装机根据目标设定值进而完成灌装,利用PLC驱动电机带动机械手移动驱动电机反馈位詈,通过控制步进电机的运行步数而达到精确控制齿轮泵的转数从而实现精确计量的目的。
自动灌装机采用PID滤波算法来清除干扰信号,由S7-300PLC及称重仪表ICS241和灌装电磁阀组成,根据不同灌装量程来调整目标设定值的重量进而完成灌装。利用PLC信号驱动电机等传动机构带动机械手移动,同时驱动电机自带的编码器反馈位詈脉冲数给驱动器驱动器对两种脉冲进行比较并确定偏差,按一定控制规律运算后得到的校正信号作为伺服驱动器中速度控制器的给定再经电流调节与功率放大,使抓取机械手朝消除偏差的方向运动,从而实现机械手的堆垛定位。
溶液灌装机由步进电机、齿轮泵、灌装头、输送带和电气控制箱组成、电气部分主要包括步进电机驱动电源、定位电磁阀、计数器、气缸灌装头、输送电机及相应控制电路、灌装机机构通过变速减速装留E步进电机的输出轴与尺轮泵的驱动轴连接起来,步进电机既可以作为灌装液体的动力源,又可以通过控制步进电机的运行步数而达到精确控制齿轮泵的转数从而实现精确计量的目的。
自动灌装机利用PLC信号驱动电机等传动机构带动机械手移动,同时驱动电机自带的编码器反馈位詈脉冲数给驱动器驱动器对两种脉冲进行比较并确定偏差,按一定控制规律运算后得到的校正信号作为伺服驱动器中速度控制器的给定再经电流调节与功率放大,使抓取机械手朝消除偏差的方向运动,从而实现机械手的堆垛定位。
液体灌装机由于需要输出高速脉冲驱动伺服电机,全数字交流永磁同步伺服驱动装置,抓取机械手装置整体安装在直线运动传动组件的滑动溜板上,在传动组件带动下整体作直线往复运动,定立到其他各工作单元的物料台,然后完成抓取和放下灌装桶的功能。实现灌装、封口、称量、堆垛等功能,采用顺序控制、运动控制、通信、数据管理微处理机技术和通信技术,对输入信号进行过滤、判断以及存储等,将输出信号的形式传送给灌装系统的执行机构来完成灌装命令,对在线容器中桶位的实时控制,用压力控制对灌装桶预压,对输送链道速度的调节,当输送链道上容器堆堵时,还需协调整个生产线各拖动点的进给速度。协调信号是到生产线中其它输送链拖动,控制系统还对空/满桶的到位、堆堵、下盖、打开/关闭灌装阀等进行实时捡测与控制。
灌装系统在操作方面我采用每台设备可利用触摸屏进行单独操作,或者通过联网的计算机系统进行集中控制和监控,操作界面非常直观,使操作更加简便高效。PLC系统的选择:氢氧化钠自动称重灌装机系统采用了SIEMENS公司生产的S7-300系列PLC,由1个CPU315-2DP模块、2个接口模块IM365、模拟量输入/输出模块SM335和模拟量输出模块SM332、2个高速计数模块FM350、4个数字量输入模块SM321、3个数字量输出模块SM322组成了双层机架的硬件组态结构。采用西门子的PLC系统是因为在CPU上同时集成了独立的MPI和PROFIBUS-DP接口,不但可以方便的与人机设备相连,并且可以非常简单的实现设备之间及设备与PC之间的联网,具有强大的网络功能;另外西门子的PLCS7-300系统还具有各种功能强大的模块可以选择,使用稳定。具有较高的性价比,非常适合在自动灌装机械上应用。称重灌装机灌装主电机及其控制系统:我们选择了德国的SEW公司的MOVIDRIVE驱动器及带编码器反馈的电机系统,并采用电流矢量控制模式,通过丰富的参数设定来实现更高的控制精度和动态相应。输送系统的变频调速控制:我们采用了丹麦Danfoss公司的VLT5000型变频器。因为他们都是相关领域内的国际知名的专业生产企业,产品技术领先,在恶劣的生产环境下能够长期稳定的运行。
操作界面:西门子的触摸屏TP170A。控制网络采用了西门子的PROFIBUS-DP系统,将整条生产线的四台主要设备和工程师管理PC系统通过PROFIBUS电气中继器和无微处理器CP5611连接为一个完整的PROFIBUS网络,实现了生产线的实时监控和动态管理。