1 引言

目前,自動定量包裝已廣泛應用於飼料等行業。采用自動定量包裝與人工稱量打包相比,具有稱量速度快,稱量精度高,省力,省人,操作簡單,維護方便的特點,能極大地提高企業的信譽和經濟效益。但是,在自動定量包裝中稱量精度和稱重速度是一對互相矛盾的指標。作者在為某企業研製的DCS係列自動定量包裝秤中, 采用了PLC控製技術,使產品可靠性及精度大大提高、操作方便等特點。該產品采用雙秤鬥、三級進料速度的方案,解決了精度與速度的矛盾。

2 定量包裝秤的結構組成及工作原理

儲料倉下是電動機帶動的給料機構, 選擇雙秤並啟動後,雙秤量鬥同時稱量,物料由給料機構(雙螺旋絞龍)加入稱量鬥,稱量鬥上裝有2個高精度懸臂梁式傳感器, 用以將飼料重量轉換成電信號,經放大後送入電氣控製箱進行控製,電氣控製箱分別進行快、中、慢三速給料。稱重結束後,截料門關閉;PLC控製截料門的開啟和關閉,於是完成了飼料稱量打包的自動化過程。

電氣控製箱的核心部件為可編程控製器、稱重儀表和變頻器。在進行了性價比比較後我們選用了 DVP-32ES可編程控製器、CB920X稱重儀表和VFD0073變頻器。其中CB920X稱重儀表使用了21世紀最新的Delta-Sigma芯片,具有高精度及快速轉換的效果,高速模數轉換達每秒200次,顯示精度最高達1/15000,同時可選RS485為標準串行輸出輸入口,並通過RS485裝置實現多點通訊.

3 係統設計的特點

(1)由於采用雙秤鬥稱重,大幅提高了稱重的速度,包裝速度大於600包/小時(5kg包裝)。

(2)我們選用雙螺旋絞龍給料機,采用先快速再中速,最後慢速的控製下料方式,其控製過程可以這樣簡單說明:①開啟截料門後,進行快速給料。此時,雙絞龍同時全速旋轉;②當重量≤(目標值－W1)時,進入中速給料。此時,大絞龍停止給料;③當重量≤(目標值－W2)時,進入慢速給料。此時,小絞龍低速給料;④當重量≤(目標值－W3)時,小絞龍停止給料,截料門關閉。此時,有些物料已離開儲料倉, 尚在半空中, 這些物料會繼續自由下落至稱量鬥中, 這些自由下落的物料導致稱重儀表的讀數有一個平均增量,稱為過衝量。空中物料(即過衝量)落下達到最後的目標值,同時向PLC發出稱量結束信號;可見,過衝量的大小是影響稱量精度的關鍵。通過實踐操作,我們得到過衝量自動修正公式為::過衝量(新值) = 過衝量(舊值) - [ (目標量 - 最終物料凈 重) /2 ],該修正在每次配料完後進行, 即存儲器中的過衝量在所有物料配料完成後再進行修正,且修正後的過衝量將用於下一次的配料, 如果過衝量為負值, 則不進行修正, 如果新過衝量大於或等於所需物料粗重量的粗計量,則將新過衝量設定為所需物料重量之粗計量減1, 如果新過衝量大於999,則將新過衝量設為999。按照上述思路,我們編寫了按三級進料速度送料的軟件。經過實際使用,整個係統計量誤差小於1%,效果非常令人滿意。

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