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0前言
在日常的生產(chǎn)制造日常生活，原材料的定量稱(chēng)重難題經(jīng)?？梢钥吹?，例如精飼料的調(diào)料全過(guò)程、食品類(lèi)的定量分析包裝等。在電子秤出現(xiàn)之前，長(zhǎng)期以來(lái)一直選用傳統(tǒng)式的手工制作秤重包裝方式，這類(lèi)方式一般先根據(jù)傳統(tǒng)式的機(jī)械秤開(kāi)展靜態(tài)數(shù)據(jù)稱(chēng)重，隨后再開(kāi)展手工制作包裝。這類(lèi)方法不但秤重精密度不足高，并且職工的勞動(dòng)效率巨大。除此之外，工業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中通常煙塵飛舞，辦公環(huán)境也較為極端，這會(huì)對(duì)工作員導(dǎo)致巨大的傷害。因而，設(shè)計(jì)方案一套高效率好用的定量稱(chēng)重包裝控制系統(tǒng)尤為重要。
文中以包鋼稀土粉末狀稀土原料定量稱(chēng)重包裝系統(tǒng)軟件為研究對(duì)象，在了解生產(chǎn)流程和有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基本上，研究設(shè)計(jì)一種效率高的稀土定量稱(chēng)重包裝控制系統(tǒng)。
1系統(tǒng)整體構(gòu)造
粉末狀稀土原料定量稱(chēng)重包裝控制系統(tǒng)由定量稱(chēng)重模塊與自動(dòng)包裝模塊兩部分構(gòu)成，定量稱(chēng)重模塊關(guān)鍵由送料設(shè)備、計(jì)量秤斗、銜接料倉(cāng)及其稱(chēng)重控制器等構(gòu)成，在其中，稱(chēng)重控制器是定量稱(chēng)重模塊的關(guān)鍵元器件；自動(dòng)包裝模塊關(guān)鍵由自動(dòng)包裝機(jī)、縫接機(jī)、紙帶熱封機(jī)及其ＰＬＣ等構(gòu)成，在其中ＰＬＣ是自動(dòng)包裝模塊的關(guān)鍵。
本系統(tǒng)軟件可完成互鎖運(yùn)作方法，實(shí)際操作工作人員可根據(jù)包裝控制系統(tǒng)觸摸顯示屏上的旋鈕開(kāi)關(guān)，選通包裝控制系統(tǒng)與秤重控制系統(tǒng)間的互鎖關(guān)聯(lián)。送料設(shè)備用以向計(jì)量秤斗加料，計(jì)量秤斗連接安裝于電動(dòng)機(jī)軸頂端的重量傳感器上，重量傳感器會(huì)即時(shí)反映所投原料的品質(zhì)，稱(chēng)重控制器依據(jù)收集到的感應(yīng)器數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)操縱送料設(shè)備。當(dāng)品質(zhì)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，送料設(shè)備終止送料，到此進(jìn)行一次秤重全過(guò)程。假如定量稱(chēng)重控制系統(tǒng)未接受到自動(dòng)包裝控制系統(tǒng)傳出的容許倒料數(shù)據(jù)信號(hào)，則定量稱(chēng)重控制系統(tǒng)處在中止等候情況，假如接受到容許倒料數(shù)據(jù)信號(hào)，則秤重控制系統(tǒng)操縱倒料門(mén)開(kāi)啟，向全自動(dòng)包裝機(jī)倒料，另外向包裝控制系統(tǒng)傳出倒料互鎖數(shù)據(jù)信號(hào)，包裝控制系統(tǒng)將容許倒料數(shù)據(jù)信號(hào)撤消。倒料門(mén)廷時(shí)關(guān)掉后，倒料數(shù)據(jù)信號(hào)撤消，全自動(dòng)進(jìn)到下一次秤重循環(huán)系統(tǒng)。
2硬件配置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
硬件配置系統(tǒng)軟件分成定量稱(chēng)重模塊和自動(dòng)包裝模塊兩部分，在其中，自動(dòng)包裝模塊關(guān)鍵由ＰＬＣ、軟啟動(dòng)器及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)等構(gòu)成，定量稱(chēng)重模塊關(guān)鍵由重量傳感器、稱(chēng)重控制器、液壓控制系統(tǒng)及執(zhí)行元器件等構(gòu)成。文中將主要描述定量稱(chēng)重模塊控制系統(tǒng)。
操作面板做為實(shí)際操作工作人員與機(jī)器設(shè)備中間的互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)，接受來(lái)源于實(shí)際操作工作人員的實(shí)際操作命令并標(biāo)示機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；稱(chēng)重控制器收集感應(yīng)器輸出的脈沖信號(hào)，將脈沖信號(hào)變換為模擬信號(hào)，并開(kāi)展計(jì)算解決，依據(jù)預(yù)置的工作模式與主要參數(shù)，得到邏輯性操縱數(shù)據(jù)信號(hào)。軟啟動(dòng)器和繼電器做為液壓控制系統(tǒng)，接受稱(chēng)重控制器的邏輯性操縱數(shù)據(jù)信號(hào)，操縱送料設(shè)備電動(dòng)機(jī)和倒料門(mén)汽缸姿勢(shì)，進(jìn)行給料及倒料全過(guò)程；檢驗(yàn)元器件用以檢驗(yàn)健身運(yùn)動(dòng)組織的部位數(shù)據(jù)信號(hào)。
2.1送料設(shè)備型號(hào)選擇
本設(shè)計(jì)方案采用螺旋運(yùn)輸機(jī)，螺旋運(yùn)輸機(jī)是廣泛運(yùn)用的一種持續(xù)輸送機(jī)械設(shè)備，與別的輸送機(jī)械設(shè)備對(duì)比，具備整個(gè)機(jī)械橫截面規(guī)格小、密封性特性好、運(yùn)作穩(wěn)定靠譜、實(shí)際操作安全性等優(yōu)勢(shì)，該送料設(shè)備煙塵少且速度更快，適用顆粒料包裝。
為做到生產(chǎn)流水線(xiàn)迅速秤重的規(guī)定，秤重控制系統(tǒng)選用雙秤稱(chēng)重構(gòu)造，也既Ａ秤與Ｂ秤，使其更替工作中，單獨(dú)秤均選用粗送料與精送料的二級(jí)送料方法。粗送料能夠確保秤重的速率，由大螺旋運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行，驅(qū)動(dòng)器方法為直流驅(qū)動(dòng)器；精送料能夠確保秤重的精密度，由小螺旋運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行，驅(qū)動(dòng)器方法為直流變頻驅(qū)動(dòng)器。
2.2稱(chēng)重控制器型號(hào)選擇
本設(shè)計(jì)方案采用ＭＥ２０００Ａ型稱(chēng)重控制器，控制板根據(jù)收集感應(yīng)器的脈沖信號(hào)，從而操縱送料、倒料等階段。該稱(chēng)重控制器具備專(zhuān)業(yè)的感應(yīng)器插口ＣＯＮ１，其性能參數(shù)為：輸出鼓勵(lì)工作電壓＋１０ＶＤＣ；輸入工作電壓０～２０ｍＶ；負(fù)載工作能力≤４個(gè)３５０Ω工作壓力橋。
2.3重量傳感器型號(hào)選擇
本設(shè)計(jì)方案采用Ｚ６ＦＣ３－１００型感應(yīng)器，該感應(yīng)器歸屬于電阻器應(yīng)變力式稱(chēng)重感應(yīng)器，規(guī)范額定值為１００ｋｇ，線(xiàn)制為６線(xiàn)制。共選用４個(gè)感應(yīng)器，Ａ秤與Ｂ秤各自選用２個(gè)，立即串聯(lián)應(yīng)用。
3主電路原理
3.1大螺旋式電動(dòng)機(jī)主電源電路
ＱＦ１與ＱＦ３各自用以Ａ秤與Ｂ秤大螺旋式電動(dòng)機(jī)的過(guò)壓保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)一切正常工作中時(shí)，延時(shí)繼電器ＱＦ１與ＱＦ３接入，常閉點(diǎn)斷掉；當(dāng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生常見(jiàn)故障時(shí)，延時(shí)繼電器ＱＦ１與ＱＦ３斷掉，常閉點(diǎn)合閉。
3.2小螺旋式電動(dòng)機(jī)主電源電路
本設(shè)計(jì)方案共選用２個(gè)軟啟動(dòng)器，各自用以Ａ、Ｂ秤小螺旋式電動(dòng)機(jī)的操縱，軟啟動(dòng)器采用德力西ＡＴＶ３１２ＨＵ１５Ｎ４型號(hào)規(guī)格。
ＱＦ２用以電動(dòng)機(jī)的過(guò)壓保護(hù)，維護(hù)基本原理與大螺旋式電動(dòng)機(jī)同樣。
為確保生命安全，本系統(tǒng)軟件全部直流穩(wěn)壓電源均選用±２４Ｖ直流電源。
軟啟動(dòng)器的汽車(chē)?yán)^電器接觸點(diǎn)Ｒ１Ａ根據(jù)ＱＦ１與ＱＦ２的延時(shí)繼電器接稱(chēng)重控制器的ＩＮ４端，意為僅有當(dāng)Ａ秤的大螺旋式電動(dòng)機(jī)與小螺旋式電動(dòng)機(jī)均沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，才容許秤重控制系統(tǒng)工作中。
4操縱電路原理
4.1秤重控制電路
ＭＥ２０００Ａ整體看來(lái)現(xiàn)有５個(gè)端口號(hào)：ＣＯＮ１是專(zhuān)業(yè)的感應(yīng)器插口；ＣＯＮ２是Ｉ／Ｏ端口號(hào)，低電頻合理；ＣＯＮ３為ＲＳ－４２２通信插口；ＣＯＮ４用以接觸摸顯示器；ＣＯＮ５為電源。秤重控制電路如圖所示６所顯示。
ＫＡ０５是自動(dòng)包裝系統(tǒng)軟件發(fā)過(guò)來(lái)的容許倒料數(shù)據(jù)信號(hào)，ＳＡ１是Ａ秤實(shí)際操作控制面板上的切換開(kāi)關(guān)，當(dāng)電源開(kāi)關(guān)挑選至“接入”位時(shí)，Ａ秤接受到全自動(dòng)包裝機(jī)推送的容許倒料數(shù)據(jù)信號(hào)就可以加料；假如挑選“斷掉”，則不管全自動(dòng)包裝機(jī)是不是有容許倒料數(shù)據(jù)信號(hào)都沒(méi)法進(jìn)行加料姿勢(shì)。
是用以檢驗(yàn)料門(mén)底門(mén)關(guān)掉的限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)?shù)沽辖Y(jié)束后，底門(mén)全自動(dòng)關(guān)掉，關(guān)及時(shí)時(shí)才容許送料設(shè)備起動(dòng)。ＱＦ１與ＱＦ２是Ａ秤大螺旋式電動(dòng)機(jī)與小螺旋式電動(dòng)機(jī)的常見(jiàn)故障分辨位，若送料電動(dòng)機(jī)沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，延時(shí)繼電器ＱＦ１與ＱＦ２接入，才容許稱(chēng)重控制器剛開(kāi)始秤重工作中；若送料電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障，延時(shí)繼電器ＱＦ１與ＱＦ２斷掉，這時(shí)不僅不允許稱(chēng)重控制器剛開(kāi)始秤重工作中，并且會(huì)造成常見(jiàn)故障警報(bào)標(biāo)示。2個(gè)稱(chēng)重控制器中間的聯(lián)接協(xié)調(diào)電纜線(xiàn)用以互相配合協(xié)調(diào)一致工作中。重量傳感器對(duì)稱(chēng)性地坐落于稱(chēng)重斗的兩邊，ＭＥ２０００Ａ的ＣＯＮ１口立即聯(lián)接2個(gè)串聯(lián)的重量傳感器，用以收集原材料的凈重?cái)?shù)據(jù)信號(hào)。
ＲＳ４８５－端口，聯(lián)接觸摸顯示屏，應(yīng)用ＭＯＤＢＵＳ協(xié)議書(shū)，觸摸顯示屏采用由某公司的ＧＸＯ３５０１的觸摸顯示屏。
稱(chēng)重控制器ＭＥ２０００Ａ在應(yīng)用前要依據(jù)具體運(yùn)用開(kāi)展有關(guān)秤重主要參數(shù)與主要參數(shù)的設(shè)定。
4.2送料、倒料控制電路
電子器件定量分析秤為雙秤構(gòu)造，由２臺(tái)稱(chēng)重控制器各自操縱相對(duì)變頻器和繼電器，操縱送料門(mén)的開(kāi)閉力度，進(jìn)行送料、秤重全過(guò)程。并依據(jù)容許倒料互鎖數(shù)據(jù)信號(hào)的是否，操縱倒料門(mén)啟閉，進(jìn)行倒料。以Ａ秤為例子表明難題，送料、倒料、偏差控制電路。
操縱全過(guò)程為：起動(dòng)稱(chēng)重控制器進(jìn)到運(yùn)作情況，若考慮稱(chēng)重啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)（秤料倉(cāng)內(nèi)無(wú)原材料、卸料門(mén)關(guān)掉），開(kāi)始秤重。稱(chēng)重控制器驅(qū)動(dòng)器粗送料、精送料數(shù)據(jù)信號(hào)另外輸出，由汽車(chē)?yán)^電器操縱繼電器，粗送料繼電器ＹＶ１、精送料繼電器ＹＶ２得電，送料門(mén)徹底開(kāi)啟，原材料迅速掉入秤重料倉(cāng)，進(jìn)到粗送料全過(guò)程；品質(zhì)做到粗流閥值時(shí)，粗送料繼電器ＹＶ１跳停，精送料繼電器ＹＶ２仍得電，送料門(mén)關(guān)掉至精送料部位，進(jìn)到精送料全過(guò)程。品質(zhì)做到精流閥值時(shí)，精送料繼電器ＹＶ２跳停，送料門(mén)徹底關(guān)掉。

若具體品質(zhì)做到補(bǔ)料閥值，則稱(chēng)重控制器得出秤重進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)，秤重完畢；若具體品質(zhì)超過(guò)了達(dá)標(biāo)限制，則稱(chēng)重控制器在得出秤重進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的另外，得出偏差數(shù)據(jù)信號(hào)，造成偏差警報(bào)；若具體品質(zhì)未做到達(dá)標(biāo)低限，精送料輸出操縱送料門(mén)開(kāi)到精送料部位，開(kāi)展補(bǔ)料。每一次補(bǔ)料后均開(kāi)展品質(zhì)比較，若做到補(bǔ)料閥值，稱(chēng)重控制器得出秤重進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)，秤重完畢。若補(bǔ)料頻次超過(guò)限制頻次品質(zhì)仍未做到補(bǔ)料閥值，稱(chēng)重控制器得出秤重進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的另外，得出偏差數(shù)據(jù)信號(hào)。因?yàn)椋矀€(gè)稱(chēng)重控制器中間聯(lián)接協(xié)調(diào)電纜線(xiàn)，每一次接受到＂容許倒料數(shù)據(jù)信號(hào)＂只容許在其中一臺(tái)開(kāi)展倒料，２臺(tái)控制板將依據(jù)協(xié)調(diào)結(jié)果，由占先者操縱相匹配的卸料閥得電，開(kāi)啟倒料門(mén)倒料，并向包裝系統(tǒng)軟件傳出＂倒料數(shù)據(jù)信號(hào)＂。經(jīng)設(shè)置的倒料時(shí)間后，卸料閥跳停，倒料門(mén)關(guān)掉。倒料門(mén)關(guān)掉及時(shí)，再度考慮秤重標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)展下一次送料操縱全過(guò)程。倒料門(mén)開(kāi)啟時(shí)，倒料門(mén)關(guān)掉檢驗(yàn)電源開(kāi)關(guān)為ＯＦＦ，倒料門(mén)關(guān)掉及時(shí)后，關(guān)掉位檢驗(yàn)電源開(kāi)關(guān)變?yōu)椋希巍＿M(jìn)到粗送料秤重全過(guò)程時(shí)，大螺旋式電動(dòng)機(jī)和小螺旋式電動(dòng)機(jī)由ＫＭ１與ＫＡ２接入另外運(yùn)作；進(jìn)到精送料秤重全過(guò)程時(shí)，ＫＭ１斷掉大螺旋式電動(dòng)機(jī)終止，小螺旋式電動(dòng)機(jī)再次運(yùn)作。當(dāng)精送料數(shù)據(jù)信號(hào)撤消時(shí)，ＫＡ２斷掉小螺旋式電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。
5結(jié)語(yǔ)
定量稱(chēng)重控制系統(tǒng)選用雙秤計(jì)量檢定構(gòu)造，Ａ秤與Ｂ秤更替工作中使生產(chǎn)率進(jìn)一步提高；送料設(shè)備選用二級(jí)送料方法，起止環(huán)節(jié)以粗送料為主導(dǎo)，做到一定品質(zhì)時(shí)終止送料，那樣就確保了送料的速率；粗送料完畢后借助細(xì)送料確保送料的精密度。除此之外，因?yàn)榉勰钤牧习b工作中當(dāng)場(chǎng)非常容易造成煙塵飛舞，全自動(dòng)定量稱(chēng)重包裝控制系統(tǒng)可徹底擺脫這個(gè)問(wèn)題，使辦公環(huán)境得到改進(jìn)。

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