0　 引言
大宗粉狀物料稱量包裝一直是影響產品質量合格的重要因素 , 特別在化工 、 糧食等行業 ,過去大多引進國外稱量包裝生產線 , 不僅成本高而且維修也很困難。近年來, 隨著技術進步及自主開發能力的增強,國內也出現了各種包裝機械。本文介紹的這種包裝稱量係統 ,利用三菱 FX 係列可編程序控製器和智能稱量顯示控製器 , 實現純堿稱量包裝自動生產,具有速度快 、 準確度高 、 成本低等特點 。
1　 係統組成
包裝稱量係統是由進料螺旋、秤鬥、插板閥門 、接料口 、 皮帶運輸機 、封口縫包機及相應的電氣控製、稱量控製、顯示裝置及各類傳感器等組成, 具體流程關係如圖 1 。
粉狀定量包裝機 稱重顯示控製器
係統在 PLC 裝入用戶程序 , 稱重顯示控製器進入正常待機狀態上電後, 便可正常工作 。稱重顯示控製器負責稱量並向 PLC 發出稱量指示等信號 ,PLC 負責整個係統的運行控製 。
2　 係統調試
首先對稱量顯示裝置進行調試 , 本裝置選用XK3190-C1型稱重顯示控製器 。該控製器傳感器接口采用“傻瓜機” 方式 ,一切調校工作由儀表自動進行 , 無需打開機箱進行內部調節。它有 2 路光隔離控製信號輸入, 5 路光電隔離信號輸出 , 並有打印接口 、 串行通訊接口、掉電檢測 、看門狗電路 、 光電隔離等抗幹擾手段 。控製麵板采用主、副窗顯示設計, 包括數字鍵在內共有 25 個按鍵, 如啟動 、 停止、 加料、放料等功能鍵, 這是一款智能型電子秤, 可與其它自動裝置配合 ,非常適合化工行業使用 。
按要求將稱量控製器與稱重傳感器、PLC 及電源連接好,通電進行參數設定 。設定時主顯示窗顯示參數值 ,副顯示窗顯示參數類型及序號,本顯示器共需設定 10 個基本參數和 7 個高級參數,設置完成後即可進入正常稱量狀態 。
係統由 1 台三菱 Fxos-30MR 可編程序控製器, 2 台 XK3190-C1 稱重顯示控製器組成一套雙秤交替稱量包裝係統 。機械部分主要包括 2 套快慢給料螺旋機 ,2 個秤鬥( 每個秤鬥通過稱重傳感器固定在櫃壁上) 。為了保證稱量準確度,在每個快慢螺旋出料口與秤鬥間加裝快速截斷閥門, 使稱量截止時刻與下料停止時刻同步 , 防止空中下落部分物料影響稱量的準確性。每個秤鬥下設有閥門,供排料用。2 台秤鬥排出的物料經共同出料口進入料口下的包裝袋中,包裝袋由夾袋器在人工幫助下夾在出料口上, 裝完料後經延時控製打開夾袋器放下料袋,經皮帶運輸機輸送到縫包機處縫包 ,送入傳送皮帶入成品庫 。現場各種執行機構采用氣動元件執行或電動控製, 輸入信號由各型傳感器及稱量控製器提供 。
3　 工作原理
本係統隻采用 XK3190-C1 稱重顯示控製器 5路數字輸出的 3 路即快加料、慢加料 、放料作為PLC 的輸入信號, 其餘信號均不用 , 稱重傳感器與其直接相連, 模數轉換等處理過程由顯示器內部電路完成, 對外輸出為數字信號 。其加、放料過程時序圖如圖 2 所示, 圖中參數均在稱重控製器設定參數時直接或間接設定了 。
4　 工作流程
當每條包裝線的兩個電子稱重顯示控製器設定完畢, 對任一台電子秤(如A 秤 ) 啟動運行後, 這時X0、 X1 自動發出信號, A 秤的大、小閥門打開 , 並將大閥門中上次的預加料投入秤鬥中 ,A 秤快慢加料螺旋啟動加料, 當快加料(慢加料同時進行 ) 重量達到設定值時, 快加料信號 X0 停, A 秤大閥門關閉,快加料螺旋延時工作 2s 後停車 , 這時快加的料落在大閥門上做下次預加料量 ,以提高加料速度; 慢加料螺旋則繼續加料到預定值 ,小閥門及慢加料螺旋同時停止。A 秤自判斷重量合格後發出 X2 排料信號給 PLC , PLC 經判斷袋夾已關閉, 即套上裝料袋,並且 B 秤不排料 , 經延時 0. 3s 發出 Y4 信號打開秤門排料 ,延時 1s 關閉秤門準備下次裝料 , 電子秤通過重量傳感器判斷秤鬥已排空並在允許誤差範圍內, 再次發出 X0、X1 信號重新啟動加料過程 ,否則,發出超差錯誤顯示停止加料 。袋夾經 PLC 的特殊數據存儲器 D8013 (可隨意通過 PLC 上電位器調節其大小 )確定延遲時間後打開袋夾(Y5 ) ,放袋於皮帶運輸機上去縫包機縫包。B 秤也與 A秤一樣工作,這樣兩台秤與一台 PLC 組成一套稱量包裝係統便可在人工套袋情況下連續工作了 。為了防止兩秤同時放料 , 在程序中應加互鎖功能 。用戶部分程序如下( A 秤) :
5　 結語
本係統采用智能電子包裝秤與 PLC 結合 ,在準確度方麵 ,電子秤采用自動記憶補償功能, 連續作業時,根據初始設定值和當次稱量值自動調整下次增減量 ,逐步達到最佳準確度要求; 在結構方麵 ,采用了活門設計, 減小了下落物料對稱重的影響 ,提高了包裝速度, 其準確度可達±1 %, 速度可達 12 包/分鍾,特別適合大宗物料稱量包裝 。如果在滿足誤差要求的條件下 ,適當增加誤差範圍還可以進一步提高包裝速度, 獲得最佳效率。
此包裝係統與其他同類產品相比 ,具有維護簡單, 成本低,準確度高,抗幹擾能力強等特點 。

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