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1引言
濟(jì)南某有限公司化工三廠有一套年產(chǎn)15萬(wàn)噸聚醋熔體的裝置，后面配套裝置為年產(chǎn)7萬(wàn)噸短絲，剩余靖體經(jīng)切粒機(jī)切成聚醋切片后包裝成一噸袋裝外銷(xiāo),包裝機(jī)選用航天部十二所的一噸袋裝自動(dòng)稱(chēng)量包裝系統(tǒng)，共有兩套.重量信號(hào)由稱(chēng)重指示控制儀F701來(lái)檢測(cè)和控制，下面著重介紹一下F701在此包裝系統(tǒng)中的使用情況。
2系統(tǒng)介紹
此包裝系統(tǒng)是運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)的包裝機(jī)械。該系統(tǒng)以稱(chēng)重指示控制儀配合稱(chēng)重傳感器來(lái)檢測(cè)和控制重量信號(hào)，用PLC進(jìn)行自動(dòng)控制，配以氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自動(dòng)控制部件和機(jī)械裝置，實(shí)現(xiàn)切片的動(dòng)態(tài)在線稱(chēng)重計(jì)量和包裝工作，系統(tǒng)總體框困如圖1所示。

包裝機(jī)的控制部件由兩部分組成：
（1）盤(pán)裝部分：由主控柜、副投柜和兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)操作盒組成。主控柜內(nèi)主要有PLC和稱(chēng)重指示控制儀F701以及碼盤(pán)設(shè)定器.袋計(jì)數(shù)器等。副控柜主要為交流接觸器和熱繼電器,分別控制Ml風(fēng)機(jī)電機(jī).M2提升機(jī)構(gòu)電機(jī)、M4傳送機(jī)構(gòu)電機(jī)，其中提升機(jī)構(gòu)由于有升有降，所以用了兩個(gè)接觸器。現(xiàn)場(chǎng)操作盒AR1用于料口升降控制，AR2用于傳送控制。兩個(gè)控制柜的前面板上有相應(yīng)的信號(hào)指示燈、按鈕和旋鈕等。
（2）現(xiàn)場(chǎng)部分：①3個(gè)電機(jī)Ml、M2、M3;②4個(gè)兩位五通電磁閥配合氣缸分別控制投料門(mén)1（電磁閥YV1）.投料門(mén)2（電磁閥YV2、）排料門(mén)（電磁閥YV4）和袋口夾松開(kāi)（電磁閥YV5）；③6個(gè)限位開(kāi)關(guān)，SQ1為投料門(mén)關(guān)位置，SQ3為排料門(mén)關(guān)位置，SQ4.SQ5、SQ6、SQ7分別對(duì)應(yīng)裝袋提升機(jī)構(gòu)的料口上位、下位、上限.下限；④3個(gè)稱(chēng)重傳感器BP1、BP2.BP3;⑤1個(gè)光電開(kāi)關(guān)SQ11用于檢測(cè)料包到傳送鏈板盡頭.
主要的機(jī)械裝置有稱(chēng)量料斗、板式輸送機(jī)、裝袋機(jī)構(gòu)、控制門(mén)、排料門(mén)等。由于切片是粒狀的均勻顆粒，同粉狀物料相比流動(dòng)性好且不粘附，所以靠自重來(lái)落料即可，料斗也不用做特殊操作。其中控制門(mén)釆用的是雙閘門(mén)，控制門(mén)1和2全開(kāi)時(shí)為快投料，控制門(mén)2關(guān)閉1開(kāi)啟時(shí)為慢投料。
3包裝工藝過(guò)程
此系統(tǒng)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作方式，但手動(dòng)方式也是由PLC實(shí)現(xiàn)的.手動(dòng)方式主要用于調(diào)試、維修和排除故障，所以以自動(dòng)操作為例介紹如下：
（1）稱(chēng)量過(guò)程：PLC向F701發(fā)扣除皮重信號(hào)后，打開(kāi)控制門(mén)1和2,由料倉(cāng)向稱(chēng)量料斗快投料（快投料速度約23kg/s）,當(dāng)達(dá)到預(yù)置值時(shí)關(guān)閉控制門(mén)2,將快投料改為慢投料（速度約為2kg/s）,當(dāng)料量達(dá)到落差值時(shí)關(guān)閉控制門(mén)1，投料結(jié)束。穩(wěn)定后PLC向F701發(fā)數(shù)據(jù)保持信號(hào)，F(xiàn)701自動(dòng)的與設(shè)置的不足、過(guò)量、上限值比較，若適量則“稱(chēng)好”燈亮,若過(guò)量或欠量則“超差”燈亮并報(bào)警.
（2）提升機(jī)構(gòu)動(dòng)作及放料過(guò)程：將空袋夾在放料口上加好，按AR1的“料口升”按鈕待《稱(chēng)好”燈亮后料口自動(dòng)升到上位，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)充氣15s,充氣結(jié)束后打開(kāi)排料門(mén)開(kāi)始放料,當(dāng)F701發(fā)出接近零信號(hào)后5s關(guān)閉排料門(mén)，然后自動(dòng)松開(kāi)袋口夾，同時(shí)袋計(jì)數(shù)加1,PLC向F701發(fā)一個(gè)皮重復(fù)位命令信號(hào)，裝滿料的袋脫離料口放置在傳送機(jī)上。
（3）傳送過(guò)程：按AR2的“傳送啟動(dòng)”按鈕，M4啟動(dòng)自動(dòng)傳送一個(gè)袋位停止，由人工扎袋口，料口自動(dòng)降至下位.以后每稱(chēng)好一袋，按傳送啟動(dòng)按鈕袋即順序向前傳送一個(gè)工位。如此循環(huán)往復(fù).用叉車(chē)及時(shí)將傳送機(jī)上的袋叉走.
欠量時(shí)允許通過(guò)按“慢投”按鈕進(jìn)行補(bǔ)料并自動(dòng)達(dá)到適量；過(guò)量時(shí)系統(tǒng)除報(bào)警外無(wú)糾正措施，須按“強(qiáng)制”按鈕打開(kāi)排料門(mén)放料.
4稱(chēng)重指示控制儀F701的使用
稱(chēng)重控制儀表是與稱(chēng)重傳感器相配合，采用稱(chēng)重量的方法精確地控制一種或多種物料的重量配比的儀表。此包裝系統(tǒng)的稱(chēng)重指示控制儀選用的是精度髙、可靠性好的日產(chǎn)UN1PULSE的ModelF7O1.F7O1適用于單種物料的配料控制.其主要技術(shù)參數(shù)如下：7位數(shù)字顯示熒光屏、非直線性為O.O1%FS以內(nèi)、最小輸入靈敏度為0.5卩V/字、零點(diǎn)漂移為0.2nV/C以內(nèi)、增益漂移為1Oppm/t以內(nèi)，每秒100次的高速A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)處理，豐富的輸入/輸出接口和自動(dòng)計(jì)量控制功能。在此包裝系統(tǒng)中的F701的接線圖如圖2所示.

（1）稱(chēng)重傳感器接口是一個(gè)7孔的接頭，與現(xiàn)場(chǎng)的稱(chēng)重傳感器接線方法有六線制和四線制兩種，此系統(tǒng)采用四線制連接，1和2、3和4依次短接，而且將現(xiàn)場(chǎng)的三個(gè)傳感器并聯(lián)起來(lái)使用.
（2）設(shè)定點(diǎn)接口通連接了一個(gè)5位碼盤(pán)設(shè)定器，端子號(hào)6,5、4.3、2分別對(duì)應(yīng)千百十個(gè)和十分位，27、28、29、30是8421編碼的尋址數(shù)據(jù)，用于終值設(shè)置。F701既可以通過(guò)面板按鍵組合設(shè)置終值也可以通過(guò)連接外部設(shè)定器設(shè)置，通過(guò)按鍵組合可切換，本系統(tǒng)即為后者，可對(duì)終值以100g為為單位進(jìn)行修正.
（3）控制信號(hào)輸入/輸出接口用以連接外部信號(hào)輸入和控制信號(hào)輸出，從PLC送來(lái)3個(gè)信號(hào)，分別為去皮重（端子號(hào)4）、皮重復(fù)位（端子號(hào)5）和數(shù)據(jù)保持（端子號(hào)14）;每次稱(chēng)量前先去皮重，此時(shí)凈重立即設(shè)置為零，到稱(chēng)量終值后數(shù)裾保持，放料結(jié)束后再皮重復(fù)位，即再取消去皮操作，此時(shí)毛重和凈重為同一數(shù)值，這樣可保證每次稱(chēng)量的切片的凈11*.送到PLC有5個(gè)信號(hào)，分別為接近零（端子號(hào)6）、預(yù)置值（端子號(hào)7）.落差值（端子號(hào)9）.不足（端子號(hào)10）.過(guò)量（端子號(hào)11）、上限（端子號(hào)19）,實(shí)際參數(shù)設(shè)置如下：上限值為1200kg,下限值為Okg,接近零為10kg,預(yù)置值1和2均為30kg（F701支持三檔投料，此系統(tǒng)只用兩檔，所以預(yù)置值2信號(hào)未用）,落差值為1.7kg,過(guò)量和不足均為0.8kg,終值為1000kg.在PLC程序中落差值這一信號(hào)有時(shí)也當(dāng)作終值信號(hào)使用，因?yàn)橹亓康铰洳钪禃r(shí)關(guān)閉控制門(mén)結(jié)束投料，時(shí)間上只存在閥門(mén)關(guān)閉用時(shí)的間隔，此值的大小就是關(guān)閉控制門(mén)后還沒(méi)有落到料斗內(nèi)的切片重量。實(shí)際使用中即為（碼盤(pán)設(shè)定器設(shè)為1000.0時(shí)）：重量在970kg（1000.0-30）前為快投料，在970kg時(shí)轉(zhuǎn)為慢投料,在998.3kg（1000.0-1.7）時(shí)關(guān)閉控制門(mén)，這1.7kg就是落差量，理論上此時(shí)料斗內(nèi)的切片量恰為1000kg;在排料過(guò)程時(shí)重量到了10kg時(shí)再延時(shí)5s關(guān)閉排料門(mén)即能確保料已排凈，可進(jìn)行下一步操作。重量變化示意圖

（4）質(zhì)量輸出接口可以將每次稱(chēng)量的終值數(shù)，以4-20mA模擬信號(hào)的形式送出，此系統(tǒng)設(shè)置為0mA對(duì)應(yīng)Okg,20mA對(duì)應(yīng)1200kg.
F701的各種功能設(shè)定通過(guò)其面板上的按鍵組合即可進(jìn)行設(shè)置，與通過(guò)撥動(dòng)開(kāi)關(guān)的設(shè)置方法相比非常方便和直觀.設(shè)置完成后，可通過(guò)按鍵組合禁止功能鍵操作，防止操作人員誤操作.F701是專(zhuān)門(mén)用于單一物料重量稱(chēng)量和控制的儀表，在此系統(tǒng)中重量這一模擬量信號(hào)由F701來(lái)處理，而使PLC與F701全部是數(shù)字量的交接信號(hào)。這樣使此系統(tǒng)的PLC處理的也全是數(shù)字量信號(hào)，在使控制精度大大提高的同時(shí)也使的編程相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)需使用復(fù)雜的命令，而且由于重量在掉電再送電后，及運(yùn)行中發(fā)生故障停止運(yùn)行至排除故障恢復(fù)運(yùn)行后不發(fā)生變化，所以不用考慮數(shù)據(jù)保持功能，即不需使用PLC內(nèi)的特殊存儲(chǔ)器和相應(yīng)的命令.
5結(jié)語(yǔ)
包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件，而實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械.稱(chēng)量包裝的準(zhǔn)確與否將直接影響到企業(yè)的信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益.此包裝系統(tǒng)最大包裝能力為32袋/小時(shí)，操作人員只需2至3人，操作簡(jiǎn)單方便。控制系統(tǒng)部件幾乎全部選用進(jìn)口產(chǎn)品，可靠性高、故障率低、維護(hù)方便。稱(chēng)量精度設(shè)計(jì)為1000kg±0.8kg.該系統(tǒng)自使用以來(lái)，經(jīng)過(guò)計(jì)量部門(mén)兩次測(cè)試，整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)計(jì)量精度優(yōu)于0.2%。。自裝置開(kāi)車(chē)產(chǎn)品外銷(xiāo)以來(lái)也沒(méi)有客戶反映產(chǎn)品有重量問(wèn)題，很好的維護(hù)了公司信譽(yù)。

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