

摘要:液体灌装机通过重量AD采集灌装的设定值,脉冲数所对应的灌装量达到设定值时,关闭继电器切断电机驱动电路。定量灌装枪电磁阀触点开关保持常闭状态,显示当前灌装量。
液体灌装机采用西门子S7-200CPU226cnDC/DC/DCPLC作为核心控制,同时扩展EM235模拟量模块进行重量采集,上位机采用一体化嵌人式TPC1061Ti触摸屏来实现状态显示、设定值输人及运行过程监控等功能。通过采集计量模块的数据来实现对液体的定量灌装。需要对灌装量进行测量并实时显示,填充系统采用了称量模块及称重仪表,设置其量程为0~40kg,输出为标准的电压信号0~10V,通过EM235的模拟量输人通道实现对罐装质量的测量,EM235的端口设置为0.0010。为了保证灌装精度,系统在泵的前端添加了电磁阀,保证启动/停止时能立即接通及切断液体流入,泵选用参数为12VDC流量为3.1L/min最大压力为0.48MPa,采用中间继电器作为转换实现对电磁阀、泵的控制。在手动/自动的切换是通过两档选择按钮实现,其次,启动、手动灌装是通过按钮来实现。
灌装系统的I/0分配,需要7个开关量个输人,1个模拟量的输人信号实时采集灌装质量,2个开关量输出控制泵和电磁阀的动作,PLC系统有两种工作方式,采用主程序调用子程序的结构、减少扫描时间,测量值的转换、停止及急停的外理等。上位机采用组态软件进行监控界面设计,该软件能快速构件和生成上位机监控系统,通过对现场的数据采集处理,以动画显示、报警处理、流程控制。实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式。监控系统通过画面实时显示当前灌装质量、灌装桶数等现场工作状态,在上位机上可以进行相应的操作,通过界面进行灌装方式的选择及启动、停止等按钮的操作。能够更改灌装质量、桶数及在使用不同的灌装桶时能手动去除皮重(即灌装瓶的质量)。
自动填充机采用CMOS工艺设计的低功耗、高性能8位微控制器。内部拥有8k在系统可编程Flash存储器。芯片与工业80C51产品指令和引脚完全兼容,片上Flash允许程序存储器在系统编程,也适用于一般的编程器。单片机主要用于采集灌装量设定值,处理模块的脉冲信号,触摸屏驱动继电器带动变频器控制电机与离心泵输送物料,通过称重模块计算管道管流量的脉冲信号,获取称重系统实际排出的液体重量,根据实际灌装量与设定值的差值控制电机运转,从而实现根据实际需要精确控制灌装量。自动灌装机主要由直流变频电机、离心泵、称重仪表含触摸屏控制箱、灌装机械、气缸灌装枪、过滤器、气动球阀等组成。其中控制系统主要由AT89S52单片机、外围电路、继电器、电位器、称重仪表以及触摸屏等构成。
通过称重模块来计算出液量,将称重传感器的数据引入控制系统控制系统再控制电机运转,可以实现对出液量的实时监控。灌装系统主要完成采集称重模块的数据,由触摸屏显示数据,接受电位器数据输入,通过控制继电器和电磁阀来控制系统的稳定运行,包括主程序、传感器数据采集子程序、定时器中断服务程序及液晶显示子程序等。控制器进入程序控制后,首先检测模式按键,确定系统处于何种工作模式之下。通过AD采集灌装的设定值;然后,开启打开继电器。电机运转采集到传感器的脉冲数并在液晶上实时显示。当脉冲数所对应的灌装量达到设定值时,关闭继电器切断电机驱动电路。在定量灌装控制中电路中的灌装枪电磁阀触点开关保持常闭状态,称重模块显示当前灌装量。