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| 自動(dòng)灌裝機(jī)控制及其分析 | 2021-02-22 |
| 近幾年隨著自動(dòng)灌裝設(shè)備的不斷升級，自動(dòng)灌裝機(jī)的維護(hù)，操作和保養(yǎng)越來越容易，灌裝系統(tǒng)技術(shù)的升級對灌裝機(jī)操作人員的專業(yè)技能也沒以前那么復(fù)雜和那么高了，所以產(chǎn)品灌裝的質(zhì)量直接與自動(dòng)灌裝機(jī)的質(zhì)量水平和水平有關(guān)?，F(xiàn)在液體灌裝機(jī)的種類很多，不同的稱重灌裝機(jī)可以滿足不同產(chǎn)品灌裝要求。 目前各類油漆，甲醇，樹脂等液體粘稠度普遍較高使用老式液體灌裝機(jī)無法達(dá)到灌裝精度的有效控制，因此為了達(dá)到用戶的要求增強(qiáng)液體灌裝時(shí)的操作精度使用了防爆地磅（稱量灌裝機(jī)），稱重儀表等控制精度高,操作簡單的電氣設(shè)備。 老式稱重灌裝機(jī)大多使用液體的特性——自流以達(dá)到灌裝時(shí)的動(dòng)力。使用高性能的液體灌裝機(jī)及伺服系統(tǒng)帶動(dòng)鋼板控制灌裝缸內(nèi)的活塞以達(dá)到控制下料的精度。 液體灌裝機(jī)采用可編程控制，伺服系統(tǒng)，光電傳感，氣動(dòng)執(zhí)行于一體化設(shè)備。稱重模塊固定流到重量范圍，控制灌料時(shí)間來實(shí)現(xiàn)的。操作方便，效率高，可適合各種不含氣體的液體灌裝。 對于這種全自動(dòng)灌裝機(jī)的電氣設(shè)計(jì)，必須按照嚴(yán)格的電氣設(shè)計(jì)規(guī)則，以規(guī)范嚴(yán)格的線路設(shè)計(jì)排布，保障線路整齊安全，設(shè)備能夠正常長期，穩(wěn)定的工作?？刂乒袼婕暗降碾姎庠骷殖蓛纱蟛糠郑弘姎獠糠趾蜌鈩?dòng)元件部分。 稱量灌裝機(jī)與稱重儀表的選型 根據(jù)使用的灌裝頭數(shù)在1-16之間即稱量灌裝機(jī)輸出點(diǎn)數(shù)要求有24個(gè)輸出點(diǎn)，三菱F1N-60MT擁有晶體管輸入輸出點(diǎn)數(shù)各為24個(gè)適合設(shè)備使用要求，價(jià)格適中。 三菱F-1N 6OMT軟元件編號輸入繼電器X000~X043 36點(diǎn)，輸出繼電器Y000~Y027 24點(diǎn)，液體灌裝機(jī)內(nèi)部輔助繼電器M0~M8255，狀態(tài)S S0~S999，定時(shí)器T T0~T255，計(jì)數(shù)器C C0~C199（16位增計(jì)數(shù)器）C200~C234（32位增減計(jì)數(shù)器）C235~C255（高速計(jì)數(shù)器），數(shù)據(jù)寄存器D0~D8255。 使用人機(jī)稱重儀表威倫TK6070iH為400MHz CPU，128MB 內(nèi)存； 防爆灌裝機(jī)與稱重儀表通訊模塊設(shè)置 為了方便用戶簡單的操作稱重灌裝機(jī)，特地使用了威倫6070i的稱重儀表，將灌裝機(jī)與稱重儀表連接，將大大方便了用戶操作。在這兩個(gè)產(chǎn)品通訊中會出現(xiàn)使用通訊數(shù)據(jù)線錯(cuò)誤，通訊參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤等問題。 同時(shí)在稱重儀表及液體灌裝機(jī)中還要使用對應(yīng)的程序編寫。對于參數(shù)設(shè)置主要是對應(yīng)使用配套的液體灌裝機(jī)，COM端口選擇，以及通訊速度(9600)的選擇。 灌裝機(jī)控制電機(jī)減少生產(chǎn)環(huán)節(jié) 首先由手動(dòng)狀態(tài)切換到自動(dòng)狀態(tài)X2導(dǎo)通，再由液位稱重模塊低液位信號給灌裝機(jī)輸入端的X7導(dǎo)通，導(dǎo)通補(bǔ)液閥Y27。再通過灌裝機(jī)輸出端控制補(bǔ)液閥門Y27通過中間繼電器常開觸點(diǎn)閉合導(dǎo)通KM1線圈使KM1控制的補(bǔ)液電機(jī)導(dǎo)通開始工作，同時(shí)并聯(lián)在X2和X7兩端的X2，Y27常開觸點(diǎn)閉合形成自鎖。同時(shí)在手動(dòng)狀態(tài)下點(diǎn)擊稱重儀表上補(bǔ)液開關(guān)（M27）則會在手動(dòng)狀態(tài)下導(dǎo)通補(bǔ)液閥和補(bǔ)液電機(jī)。 當(dāng)液位到達(dá)高液位時(shí)X13時(shí)，X13常閉觸電斷開，補(bǔ)液閥關(guān)閉，中間繼電器閉合觸電斷開，接觸器KM1線圈失電交流接觸器斷開補(bǔ)液電機(jī)停止工作。 在液體灌裝機(jī)中使用液位模塊的高低液位信號導(dǎo)通/斷開中間繼電器常閉觸電控制KM1接觸器線圈得失電來控制補(bǔ)液電機(jī)，延長了灌裝持續(xù)時(shí)間提高了生產(chǎn)效率，減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，液體灌裝機(jī)程度也得到了大大的提高。 灌裝機(jī)控制急停按鈕保護(hù)設(shè)備及操作人員 由于設(shè)備在生產(chǎn)中進(jìn)過短期培訓(xùn)必不能理解其中操作流程，同時(shí)一些誤操作會對操作人員產(chǎn)生意外傷害或無意中的操作會使得設(shè)備突然出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作，因此特地在程序中加入了緊急停止（即下文中急停）動(dòng)作。 以上三組程序圖解釋了在按下急停后會產(chǎn)生的那些動(dòng)作。 1.當(dāng)在自動(dòng)生產(chǎn)中按下急停按鈕后會出現(xiàn)：首先灌裝機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，注射缸內(nèi)活塞停止注射，所有下料嘴閥門關(guān)閉，下潛氣缸上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)下潛氣缸位時(shí)X4導(dǎo)通接漏閥Y25導(dǎo)通，同時(shí)夾瓶閥松開，接漏槽伸出，后門打開。 2.當(dāng)設(shè)備在清洗狀態(tài)下時(shí)按下急停按鈕會出現(xiàn)：首先灌裝機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，注射缸內(nèi)活塞停止注射，下料嘴中的清洗液停止注射，清洗動(dòng)作緊急停止。 當(dāng)緊急狀況處理完成后，要求重新開始自動(dòng)灌裝，首先松開急停按鈕將自動(dòng)切換到手動(dòng)后然后灌裝機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)注射缸活塞下降直到達(dá)伺服限位下。再切換到自動(dòng)狀態(tài)點(diǎn)擊稱重儀表上自動(dòng)灌裝頁面啟動(dòng)按鈕，則可以開始走瓶灌裝或其他動(dòng)作。 灌裝機(jī)控制設(shè)備清洗次數(shù)保持設(shè)備清潔 為了適應(yīng)廣泛的日化生產(chǎn)需求，因此在程序中加入了清洗設(shè)置。當(dāng)在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)進(jìn)入稱重儀表清洗界面設(shè)置清洗次數(shù)按啟動(dòng)后灌裝機(jī)就會自動(dòng)清洗；當(dāng)在手動(dòng)狀態(tài)下啟動(dòng)清洗，清洗液會在啟動(dòng)后從注射缸到下料嘴高速噴出，從而帶走可能存在的污染物，按下停止清洗停止，使用清洗模塊在一定程度上也保持了清潔的工作環(huán)境。 稱重模塊在接線過程出現(xiàn)的問題 由于光電稱重模塊、電感式接近開關(guān)、磁性開關(guān)、液位開關(guān)使用的都是DC24V直流電壓，因此由變壓器24V輸出后接到各個(gè)稱重模塊之間會出現(xiàn)接觸不良等供電不足的情況，所以為了保證各個(gè)稱重模塊正常工作，不互相干擾，保持電壓穩(wěn)定。在使用0.5平方左右的電線分別與各稱重模塊電源線相連。對于前后光電使用一組24V電壓棕色為正極，藍(lán)色為負(fù)極，黑色為負(fù)載信號與灌裝機(jī)對應(yīng)輸入端子相連，白色為信號燈電信號。 三組電感式接近開關(guān)使用一組24V直流電壓，棕色為正極，藍(lán)色為負(fù)極，黑色為負(fù)載信號與液體灌裝機(jī)輸入端相連。三組磁性開關(guān)使用一組24V直流電壓藍(lán)色為負(fù)極，棕色為負(fù)載端與灌裝機(jī)輸入端相連。液位開關(guān)單獨(dú)使用電烙鐵講一組黑白線相連接到直流電24V負(fù)極，黑線為液位開關(guān)高液位與灌裝機(jī)高液位輸入端相連，白線為低液位與灌裝機(jī)低液位端相連。另外所有接線部分（除與液體灌裝機(jī)連接部分不適用焊機(jī)）都要使用電烙鐵焊接起來，外套絕緣套管，最后外面使用膠布固定，這樣不但可以保證接線部分牢固不會出現(xiàn)供電不足，各個(gè)稱重模塊無法正常工作的情況。 灌裝機(jī)與稱重儀表間通題 為了簡化設(shè)備操作流程，方便用戶使用設(shè)備采用了稱重儀表和防爆地磅相結(jié)合的控制操作方式。液體灌裝機(jī)與稱重儀表會出現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊無法連接出現(xiàn)通訊錯(cuò)誤的報(bào)警。此時(shí)應(yīng)拔下數(shù)據(jù)線查看通訊手冊是否使用了標(biāo)準(zhǔn)TK6070H-FX數(shù)據(jù)線，如不是，則需更換數(shù)據(jù)線。 灌裝機(jī)調(diào)試與設(shè)備保養(yǎng) 將設(shè)備安裝完成后，首先通電，打開電源開關(guān)，電源指示燈亮，稱重儀表得電開始工作。當(dāng)稱重儀表進(jìn)入操作界面后，將手動(dòng)/自動(dòng)開關(guān)打到手動(dòng)狀態(tài)，依次點(diǎn)動(dòng)電磁閥1-12,前門閥，后門閥，夾瓶閥，接漏閥，補(bǔ)液閥，上升閥，下降閥，手動(dòng)注射，手動(dòng)回零。當(dāng)各個(gè)動(dòng)作在手動(dòng)狀態(tài)下完成后。將手動(dòng)/自動(dòng)開關(guān)打到自動(dòng)狀態(tài)，使用12個(gè)空灌裝瓶經(jīng)過傳送帶有光電稱重模塊計(jì)數(shù)后前門關(guān)閉，夾瓶閥動(dòng)作完后，延時(shí)后灌裝頭下降到位置，灌裝機(jī)帶動(dòng)注射液缸體上升注射時(shí)間，和灌裝容量后灌裝頭上升到氣缸位時(shí)，灌裝機(jī)下降到限位開關(guān)點(diǎn)。瓶夾松開，后門開進(jìn)過后門光電計(jì)數(shù)灌裝瓶數(shù)到數(shù)量后前門開始進(jìn)瓶。 灌裝機(jī)灌裝精度的調(diào)整 1.灌裝誤差的產(chǎn)生主要由灌裝量，灌裝速度，上下閥門的開關(guān)速度來確定。上下閥門的開關(guān)速度與產(chǎn)品的粘度有關(guān)，粘度越大，則閥門開關(guān)速度越慢。 2.調(diào)整閥門的開關(guān)速度主要調(diào)整閥門的氣動(dòng)壓力。氣動(dòng)壓力增加，則閥門的開關(guān)速度加快，反之則速度減慢。 3. 調(diào)整閥門的氣動(dòng)壓力大小應(yīng)通過試灌裝計(jì)量及操作人員的經(jīng)驗(yàn)來確定。 灌裝機(jī)安全使用自動(dòng)灌裝機(jī)為多頭灌裝機(jī)，工作物件為液體，不可用于其它用途。為確保生產(chǎn)安全，注意以下事項(xiàng)： 1.為無電源設(shè)置，正常氣源為4-6kg。 2.下料嘴若出現(xiàn)溢流現(xiàn)象，按安全急停開關(guān)，保證車間整齊。 3.拆洗時(shí)不得用水直接沖洗機(jī)身。 4.電路簡單，不得任意拔插電氣設(shè)備。 5.當(dāng)操作不當(dāng)引起缸頂出不能退回時(shí)，請按手動(dòng)按鈕使之手動(dòng)回零。 三、灌裝機(jī)設(shè)備保養(yǎng) 1.機(jī)身為不銹銅外殼，請勿用尖、硬的利器刮其表面。 2.氣缸在出廠時(shí)已加好潤滑，請不要打開或加任何潤滑油。 3.在活塞式灌裝機(jī)清洗之前，應(yīng)把內(nèi)的剩余產(chǎn)品清除干凈，然后在料桶內(nèi)灌滿柔和清洗液。建議使用溫水。如果需要可用肥皂水、酒精或其它清洗液。 4.在拆洗活塞時(shí)要同時(shí)卸下上的固定螺絲，以免在拆個(gè)時(shí)影響到另一個(gè)的工藝要求。 第五章 結(jié)論 設(shè)計(jì)對于這種灌裝機(jī)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)及故障處理在控制中的應(yīng)用，證明了灌裝機(jī)的工業(yè)價(jià)值。 | |
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