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基于PLC控制的包裝碼垛生產(chǎn)線的設(shè)計

發(fā)布時間:2021-03-03 14:07:18 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

聚丙烯具有耐溫、耐油、抗沖擊等特性,有良好的加工性能,以往緊丙嬌包裝主要分為人工稱最、手封口、人工堆放等。當閃蒸簽中的物料經(jīng)閃蒸結(jié)束,乙烯氣檢驗合格后,打開釜底的氣動球閥和手動球閥,包裝工手拿包裝袋,撐開袋口.袋讖掬在磅秤上(事先定為50kg)讓聚丙嫦物料靠敢力的作用自由落料進入包裝袋。包裝工在換料的同時用眼兩盯看磅秤.當穂祥的秤鴕稍稽如起,即迅速換上另一只包裝袋進入下一袋的包裝稱所完畢手封口,由工人搬到倉庫堆放好。這祥計域誤差大,效率低。若包裝工的動作過于迅速.包裝袋中的物料極有可能低于實際值,給用戶造成損失,引起糾紛。若動作過慢物料超岀定量值.無疑會給廠方造成一定經(jīng)濟損失。由于聚丙烯自身極易產(chǎn)生靜電,加上所需包裝的是粉狀物料,包裝現(xiàn)場粉塵較大,對工人的健康是有害的整個包裝過程全靠手工來完成,勞動強度很大。所以聚丙烯包裝生產(chǎn)中采用PLC控制系統(tǒng)可以節(jié)省說料,提有包裝速度,進而提高生產(chǎn)效率,同時還降低工人的勞動強度。
1聚丙烯包裝生產(chǎn)線的工藝概述
聚丙烯包裝生產(chǎn)線具體分為稱收、封口、推倒傳輸、檢驗、碼垛等部分.相比而言稱重和碼垛是最重要、最復雜的兩個部分。圖1是包裝線的工藝流程圖。

包裝生產(chǎn)工藝框圖

系統(tǒng)的運行方式共分為手動、單步、周期及自動4種操作方式。
1)手動,各工步都可單獨點動,按鈕釋放即停止運行;
2)單步,按下啟動按鈕,運行一個工步,到位即停。再按啟動.則進入下一工步運行;
3)周期,從初始位置開始,按啟動按鈕.程序自動完成一個周期的動作后返回到第一步開始位置停止;
4)自動按啟動按鈕,程序完成一個周期的動作后又接著從第一步開始運行,自動循環(huán)。在自動方式下,中途若按下復位按鈕,則系統(tǒng)要繼續(xù)運行到第一步開始位置才停止;若按下停止按鈕,則運行立即停止,此時若再按啟動,系統(tǒng)即從該位置運行到第一步開始處停止。
根據(jù)聚丙烯包裝系統(tǒng)的實際運行情況,本系統(tǒng)釆吊自動運行和手動運行兩種方式。與運行方式的設(shè)計相對應(yīng),還必須考慮停止運行方式的設(shè)計??删幊炭刂破鞯耐_\方式有正常停運、暫時停運和緊急停運3種。根據(jù)控制系統(tǒng)要求,由于包裝系統(tǒng)運行期間采用循環(huán)工作方式,只有在工作結(jié)束或接收到操作人員的停止運行指令或設(shè)備出現(xiàn)故障或異常情況時才停止,因此本系統(tǒng)釆用硬件切斷電源,使系統(tǒng)立即停車間。
2控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計
控制系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。

包裝碼垛生產(chǎn)線控制系統(tǒng)硬件組圖

2.1電子稱部分的組成
電子秤主要由秤體和電子稱量控制系統(tǒng)兩個部分組成。其秤體部分又是由貯料倉、給料裝量、稱量斗、夾袋器等組成。電子秤量控制系統(tǒng)則是由稱量傳感器、稱重控制儀表和控制執(zhí)行元件組成,如圖3所示,其中稱重傳感器是很重要的組成部件。

稱量器件圖

包裝秤給料裝置以大小兩種流量向稱量斗供給物料。稱重傳感器將重量信號轉(zhuǎn)換為電信號,并傳送給稱重控制儀表。稱重控制儀表測量重量值并對整個稱量過程進行程序控制,構(gòu)成一個自動稱量控制系統(tǒng)。
根據(jù)該過程的流程要求設(shè)計,系統(tǒng)中開關(guān)量輸入信號有啟動按鍵、停機鍵、斗門狀態(tài)、夾袋夾緊等檢測信號。開關(guān)量輸出有粗細進料電磁閥、放料電磁閥、夾袋器等控制信號和一些顯示、報警輸出信號。數(shù)字量通道接收傳感器重量輸入信號,其中稱重斗門關(guān)閉和夾袋夾緊檢測用接近開關(guān),緩沖料門、稱重斗門和夾袋由電磁閥帶動氣缸來控制。稱重過程圖如圖4所示。

稱量過程圖

理想狀態(tài)下,大給料、小給料共同完成額定重量值的95%給料量,且在很短時間內(nèi)完成。接著大給料停止,小給料再完成額定重量值的5%~10%給料量,且占用較長時間。說明大給料用以提高包裝速度,小給料的緩慢給料可以保證稱量準確度。實際生產(chǎn)中這兩段的重量與時間參數(shù)要根據(jù)具體情況不斷調(diào)整才能達到最佳狀態(tài)。檢測裝置如圖5所示。

檢測裝置圖

2.2封口機
在得到下料完畢后,封口機得到一個信號,封口機就加熱封口針,接著就開始工作封口。封口延時以便能完全封好。
2.3推倒裝置
在封口完畢后,感應(yīng)器發(fā)出信號給推倒裝置,推倒裝置推倒包裝袋使袋子平放傳輸帶上,以便傳輸帶把袋子運走。
2.4重置檢測器
該檢測由光電開關(guān)I、n控制,當料袋進入該裝置時,光電開關(guān)I被料袋遮擋;當料袋被完全載于稱體上時,光電開關(guān)H被遮擋,系統(tǒng)通過壓力傳感器開始釆集數(shù)據(jù)直至復檢結(jié)束;若重量合格(測量精度50kg動態(tài)),料袋進入下道工序;
重量超差的料袋,系統(tǒng)發(fā)出報警信號,該料袋進入揀選機時,揀選機將其剔除。
圖6是用來檢測出包裝生產(chǎn)線上是否有次品并將其剔除。光電開關(guān)I的信號作為移位寄存器的數(shù)據(jù)輸入信號,當檢測到一個次品時,光電開關(guān)I變?yōu)镺N,其余時間為OFF。光電開關(guān)II的信號作為移位脈沖輸入信號,每檢測到一個產(chǎn)品就產(chǎn)生一個脈沖,產(chǎn)品之間的間隔是固定的。光電開關(guān)U檢測到一個次品,移位寄存器就開始跟蹤,直到它到達傳送帶上的一個預定位置時,電磁閥動作,控制汽缸將次品推出。而正品則繼續(xù)隨傳送帶前行。次品排出時光電開關(guān)皿檢測出,該信號作為移位脈沖和電磁閥的復位信號。

稱量數(shù)據(jù)控制圖

2.5金屬檢測器
料袋通過金屬檢測器時,若料袋中不含金屬顆粒和金屬顆粒較小時,該檢測器不發(fā)出任何信號,料袋被送到下一道工序;當料袋含有金屬顆粒大于或等于2mm時,該金屬器通過電控系統(tǒng)發(fā)出信號,該料袋在揀選機上被剔除。
2.6碼垛機
碼垛機的水平皮帶機將包裝機輸送來的合格料袋通過緩沖。由壓袋機加以根壓.使袋形平整,再由轉(zhuǎn)袋裝置使物料回轉(zhuǎn)90°或180°(目的是使包裝縫紉口全部在內(nèi)側(cè),排層后整齊)。然后由排層輸送機使料袋每層橫3豎2打?qū)印E艥M8層后,由托盤托出垛,并由儲存輻道輸送機暫存,最后山叉車運出碼垛。
3軟件的設(shè)計
控制系統(tǒng)流程圖包裝碼垛自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)可分為電子稱重部分、包裝機組控制部分和碼垛機組控制部分,之間通過聯(lián)鎖來進行整個系統(tǒng)的控制。稱重系統(tǒng)流程圖如圖7所示,包裝控制系統(tǒng)流程圖如圖8所示,碼垛控制系統(tǒng)流程圖如圖9所示。

稱重系統(tǒng)流程圖和包裝控制系統(tǒng)流程圖

碼垛控制系統(tǒng)流程圖

4結(jié)束語
該碼垛機PLC自動控制系統(tǒng)集中了PLC、傳感器、電機驅(qū)動、氣動等先進技術(shù),設(shè)備復雜,然而操作簡單,系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,碼垛速度快,垛型整齊、美觀,生產(chǎn)能力不低于1200袋/h。
在延安化工廠成品車間應(yīng)用,各項指標達到了技術(shù)要求,大量減少了成品的占地面積,極大提高了生產(chǎn)效率,深受用戶的好評。

 

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深圳市卓禾儀器有限公司是一家專門從事稱重儀表和全自動包裝碼垛生產(chǎn)線的研發(fā)及生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè),所生產(chǎn)的JY500系列稱重顯示控制器(包括配料秤儀表、皮帶秤儀表、包裝秤儀表、重量變送器等)高速高精度,使用壽命長。卓禾儀器有十數(shù)年的現(xiàn)場校驗經(jīng)驗,在業(yè)內(nèi)有良好的口碑,且有專門的售后工程師幫忙解決產(chǎn)品使用過程中遇到的技術(shù)問題,客戶可以放心省心順心的使用我司的產(chǎn)品。如果對我司的產(chǎn)品感興趣,歡迎咨詢。

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