0 引言
    配料係統是生產工藝工程中一道非常重要的工序, 配料工序質量對整個產品的質量起著舉足輕重的作用, 它廣泛應用於工業、農業生產等各種領域。配料係統一般由可編程控製器與電子秤組成一個計算機控製網絡, 通過稱重傳感器將現場的重量數據傳輸到稱重儀, 同時電腦通過Mo dbus 通信協議將儀表的數據經PLC 讀入電腦, 實現實時數據采集。電腦也可以通過Modbus 通信協議將寫入的數據傳輸到儀表。通過現場總線連接稱重傳感器、稱重儀、控製計算機、PLC 和變頻器等智能程度較高、處理速度快的設備。在配料生產工藝過程中, 將各種料按一定比例配重, 由稱重傳感器完成對振動給料機輸送的物料進行計量。PLC 主要承擔對秤的稱重過程進行實時控製, 並完成對係統故障檢測、顯示及報警, 同時向變頻器輸出信號調節振動給料機的振動速度。
    1 稱重配料係統組成及其工作過程
    係統主要由振動給料機、料鬥、稱重傳感器、稱重儀表、PLC、變頻器、電氣控製回路、電腦及送料小車等組成。其工作工程是: 首先通過上位機( 電腦)輸入4 種物料的目標值和大投值即物料的配比, 4台2. 2 kW 的變頻器分別帶動1 台振動給料機的2台電機; 點擊啟動配料按鈕, 1 號振動給料電機開始工作, 變頻器切換到較大的頻率, 物料1 快速進入料鬥, 以提高進料的效率; 同時稱重儀表開始工作, 實時顯示出料鬥裏物料1 的重量, 當物料達到設定的大投值的時候, 變頻器切換到較小的振動頻率, 慢速進料, 以提高進料的精度; 當物料達到目標值的時候, 上位機顯示物料1 的實際重量值, 電機停止運轉, 1 號振動給料結束, 同時進入2 號振動給料, 依次順延, 直到4 種物料都配完。配完4 種物料後, 打開卸料閘板閥, 物料進入輸送小車, 通過變頻器調節小車的速度, 由小車將物料送入下一道工序。其中小車在輸送料的過程中, 要涉及到減速問題: 即小車在上升到快要到達料倉的時候, 減速啟動, 小車慢速爬行直到將料卸掉; 小車下降的時候, 先慢速下降,到達減速結束限位開關的時候, 慢速結束, 小車快速下降。同時, 為了防止小車下降的時候速度過快產生的衝擊對小車的損壞, 在下車快下降到低限位之前也同樣加上一個減速開始限位開關和減速結束限位開關。
    稱重儀所選儀表為深圳龍芯科技公司生產的JY500A 係列稱重儀, 集稱重、顯示、通信和配料控製於一體, 並具有自動、手動、快速、慢速和配料等功能。其中KP7, KP8 繼電器分別作為啟動和暫停輸出, 轉換開關SA5 在就地遠程之間轉換, 按鈕SB1 和繼電器KY2, SB2 和繼電器KY3 分別作慢速和快速控製。
    小車的上升下降的電氣控製, 點擊按鈕SZ1, 繼電器KA1 線包得電, KA1 的常開觸點閉合, 回路形成自鎖, 小車上升, 遇到上限位開關LK1, 回路失電, 小車停止上升, KA1 線包失電, 同時常開觸點斷開、常閉觸點閉合; 點擊按鈕SF1, 繼電器KA2 線包得電, KA2 的常開觸點閉合,回路形成自鎖, 小車下降, 遇到下限位開關LK2, 回路失電, 小車停止下降, 同時KA2 線包失電, 常開觸點斷開、常閉觸點閉合。繼電器KP1 和繼電器KP2分別與點動開關SZ1 和SF1 並連, 並且分別與PLC相接, 通過PLC 控製繼電器KP1 和KP2 的線包得失電就可以遠程控製小車的上升和下降。轉換開關SA1 分別在就地、遠程和空擋3 個擋位上轉換。繼電器KA4 接變頻器的故障的常開輸出點, 當有故障產生時, KA4 線包得電, 主回路斷開, 從而阻止小車運行。同時, 為了更方便觀察, HG1, HL1 和HL2分別指示故障報警、小車上升和小車下降。小車的減速電氣控製, 當小車到達接近開關JK1 的位置時, 繼電器KJ1 得電, 繼電器KA3 得電, 電路自鎖, 小車低速運行; 當小車到達接近開關JK2 的位置時, 繼電器KJ2 線包得電, 常開觸點斷開, 回路解鎖, KA 3 失電, 減速結束, 小車快速運行。
    2 PLC 控製程序設計
    2. 1 軟硬件及通訊
    係統采用西門子的S7200 編程軟件, 上位機采用西門子組態軟件WinCC, PLC 與電腦采用
    RS485 數據線進行連接。通信采用Mo dbus 通訊,它具有通信穩定、數據傳輸快和實時等特點。為實現上述控製要求, 係統一共有41 個輸入點, 9 個輸出點, 現主要列出稱重儀和小車控製的輸入輸出點,其配料和小車控製的I/ O 端口接線。
    2. 2 程序設計
    稱重儀表具有Modbus 通訊功能, 可以通過調用S7200PLC 的Modbus 通訊模塊, 在寄存器位中通過寫入二進製數, 實現相應功能。所要注意的是要在稱重儀表上麵必須設置好對應的波特率為19200, 串行數據格式是8n1( 8 位數據/ 無校驗位) , 通訊接口模式是RS485, 通訊協議是Modbus RT U 從站協議, 以及儀表通訊地址, 這些參數的設置與程序要保持一致, 否則通信會出現問題。此外, 啟動配料是在功能地址100 的0 位寫入二進製1, 停止配料是在功能地址100 的2 位上寫入1 。
    小車的上升下降主要靠變頻器控製卷揚機正反轉來控製, 其高速低速主要靠變頻器的高頻和低頻來控製。
    3 結束語
    采用基於PLC 的稱重配送料係統, 經過標定後能夠通過壓力傳感器準確地顯示出料鬥中物料的重量, 讀寫數據快速暢通, 準確控製振動給料機的快慢速給料, 既提高了效率又控製了下料精度, 物料重量可控製在3 kg 以內。同時, 小車控製也實現快慢速切換, 既提高了小車運行速度, 節約了時間, 又防止了小車由於慣性大而導致的不容易控製的缺陷, 現場試運行, 取得了滿意的結果。

本文源於網絡轉載，如有侵權，請聯係刪除