時(shí)間:2010-06-28 16:08:38來(lái)源:shixi
摘 要: 本文講述如何利用臺(tái)達(dá)機(jī)電產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)液體灌裝機(jī)的自動(dòng)化生產(chǎn)控制。文章先介紹設(shè)備結(jié)構(gòu)、電氣架構(gòu)圖及選型說(shuō)明,然后詳細(xì)闡述設(shè)備工作原理及程序說(shuō)明。實(shí)際運(yùn)行證明該系統(tǒng)性能穩(wěn)定可靠,有較高應(yīng)用價(jià)值,得到最終客戶的認(rèn)可。
關(guān)鍵詞:設(shè)備結(jié)構(gòu)、電氣架構(gòu)、變頻器、PLC
1 引言
液體灌裝機(jī)廣泛應(yīng)用于食品,飲料,化工,醫(yī)藥等行業(yè),是目前應(yīng)用非常廣泛的包裝機(jī)械之一?,F(xiàn)代社會(huì)對(duì)于灌裝設(shè)備的安全要求越來(lái)越高,要求灌裝出的食品、飲料、藥品或其他化工產(chǎn)品整齊、美觀且具有良好的包裝質(zhì)量,相應(yīng)的灌裝機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性,維護(hù)的方便性,灌裝的精度、速度是衡量灌裝機(jī)控制系統(tǒng)好壞的重要性能指標(biāo)。
傳統(tǒng)的繼電器控制設(shè)備不僅體積大,耗電多、效率低且故障率高,已無(wú)法滿足現(xiàn)代生產(chǎn)快速反應(yīng)、精確度高且連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的要求。可編程序控制器(簡(jiǎn)稱PLC)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。具有通用性好,可靠性高,安裝靈活,擴(kuò)展方便,性價(jià)比高等一系列優(yōu)點(diǎn),基于PLC和變頻器等機(jī)電產(chǎn)品的控制系統(tǒng)可以很好地滿足當(dāng)前現(xiàn)代生產(chǎn)的需求。
臺(tái)達(dá)目前可為客戶提供PLC控制器、人機(jī)界面、變頻驅(qū)動(dòng)器、伺服驅(qū)動(dòng)器、數(shù)控系統(tǒng)等系列自動(dòng)化產(chǎn)品,可以向客戶提供完善可靠的機(jī)電一體化解決方案。本文介紹的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)灌裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)裝置與PLC、變頻調(diào)速、人機(jī)界面等現(xiàn)代自動(dòng)控制技術(shù)手段的完整結(jié)合,形成機(jī)電一體化。
2 工藝分析
以瓶裝飲料為例,液體灌裝機(jī)的工藝如下:用以裝液體的瓶子通過(guò)撥瓶星輪由沖瓶機(jī)導(dǎo)出并傳送至灌裝機(jī)。進(jìn)入灌裝機(jī)的瓶子由瓶頸托板卡住瓶口保持,并通過(guò)升降機(jī)構(gòu)在凸輪作用下實(shí)現(xiàn)上升與下降。灌裝機(jī)采用重力灌裝方式,瓶口上升頂開灌裝閥開始灌裝,當(dāng)物料上升到堵住回氣孔位置時(shí)結(jié)束灌裝。灌裝結(jié)束后瓶口下降離開灌裝閥,瓶子通過(guò)過(guò)渡撥輪進(jìn)入旋蓋機(jī)。旋蓋機(jī)上的止旋刀卡住瓶頸部位,保持瓶子直立并防止旋轉(zhuǎn)。旋蓋頭在旋蓋機(jī)上保持公轉(zhuǎn)并自轉(zhuǎn),在凸輪作用下實(shí)現(xiàn)抓蓋、套蓋、旋蓋、脫蓋動(dòng)作,完成整個(gè)封蓋過(guò)程。落蓋導(dǎo)軌上設(shè)有防止反蓋通過(guò)及反蓋取出機(jī)構(gòu),同時(shí)裝有一組光電開關(guān),當(dāng)落蓋導(dǎo)軌上無(wú)蓋時(shí)會(huì)自動(dòng)停止機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn),可以有效的避免無(wú)蓋瓶的出現(xiàn)。同時(shí),落蓋導(dǎo)軌上還設(shè)有旋蓋機(jī)進(jìn)瓶檢測(cè)開關(guān),與落蓋導(dǎo)軌和撥蓋盤連接處的鎖蓋氣缸連鎖控制瓶蓋的排出,保證無(wú)瓶時(shí)停止喂蓋,減少蓋子的損耗。
圖1 設(shè)備全圖
圖2 齒輪泵結(jié)構(gòu)
4、電氣架構(gòu)圖及選型說(shuō)明:
根據(jù)客戶的設(shè)備小巧緊湊的特點(diǎn),我們給客戶配置了以下產(chǎn)品,
1. PLC: DVP14SS11R2*1
2. 人機(jī)界面:TP04GAS2 或 DOPAS57BSTD
3. 變頻器: VFD007EL21A
4. 其它電氣配件
圖3 電氣架構(gòu)圖
選用14SS的原因,首先客戶是被其“小身材”吸引,從上圖還以看出,客戶的設(shè)備由于常常是一條大生產(chǎn)線上的一個(gè)工作站,因此整體設(shè)計(jì)得十分緊湊,14SS在設(shè)備中占用的空間十分??;其次,14SS還標(biāo)配兩個(gè)通訊口,一個(gè)RS232和人機(jī)界面通訊,另一個(gè)RS485口和臺(tái)達(dá)EL變頻器通訊,相得益彰,既充分利用了各產(chǎn)品的功能,成本是也沒(méi)有增加。如果選用其它廠牌PLC,要不加裝通訊卡,要不加DA模塊,才可控制變頻器的速度,無(wú)論從成本上,還是安裝的尺寸上,都不經(jīng)濟(jì)。而全套臺(tái)達(dá)產(chǎn)品,可以給客戶提供更 靈活的功能組合,更佳的性價(jià)比。
5、設(shè)備工作原理及程序說(shuō)明:
灌裝模式分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式。
手動(dòng)模式下,按一下啟動(dòng)鍵,變頻器以設(shè)定的高速頻率運(yùn)行,同時(shí)PLC開始計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到低速爬行的值后,通訊控制變頻器以低速運(yùn)行,直到計(jì)數(shù)值到達(dá)設(shè)定的容量后,變頻器停止,灌裝完成,等待下一次啟動(dòng)信號(hào),此模式主要用于試生產(chǎn)。
自動(dòng)模式,和手動(dòng)過(guò)程一樣,只是當(dāng)一次灌裝結(jié)束后,不需再按啟動(dòng)按鈕,而是等待設(shè)定好的時(shí)間后,再自己?jiǎn)?dòng),適合和生產(chǎn)線配合使用。
人機(jī)界面根據(jù)最終客戶的要求可以配臺(tái)達(dá)的TP04G文本,也可配臺(tái)達(dá)的觸摸屏產(chǎn)品。界面主要用于設(shè)置工作模式(手動(dòng)/自動(dòng))和運(yùn)行參數(shù),主要是運(yùn)行速度,爬行速度,速度切換點(diǎn)。界面的設(shè)計(jì)以方便人員操作為首要因素。以下以觸摸屏介紹操作畫面。
主畫面:
直觀顯示當(dāng)前的參數(shù)設(shè)置,并可隨時(shí)調(diào)整,如工作模式,灌裝量,速度,并且以柱狀圖顯示液位當(dāng)前的狀態(tài),對(duì)操作人員來(lái)說(shuō),醒目方便。主畫面如圖4所示:
圖4 主畫面
低速爬行點(diǎn)設(shè)置畫面:
特殊參數(shù):
齒輪泵運(yùn)行一段時(shí)間后,其密封性能會(huì)下降,導(dǎo)致灌裝量有偏差,因此,在程序中,我們提供一個(gè)系數(shù)給客戶微調(diào),以消除此問(wèn)題。特殊參數(shù)設(shè)置畫面如圖6所示。
圖6 特殊參數(shù)設(shè)置畫面
自學(xué)習(xí)功能:
為了方便客戶換產(chǎn)品時(shí),不知道當(dāng)前容器的容量時(shí),我們?cè)诔绦蛑屑尤氲膶W(xué)習(xí)功能。首先,客戶先進(jìn)入人機(jī)界面的學(xué)習(xí)畫面,然后一直按住啟動(dòng)鍵,電機(jī)就一直以一定速度運(yùn)行,同時(shí)文本或觸摸屏上顯示當(dāng)前實(shí)時(shí)的灌裝量,當(dāng)瓶子快灌滿時(shí),松開啟動(dòng)按鈕,再按人機(jī)界面上的保存按鍵,灌裝量就保存了下來(lái)。這種功能尤其適合為異型容器。
自學(xué)習(xí)功能設(shè)置畫面如圖6所示。
圖7 自學(xué)習(xí)功能設(shè)置畫面
PLC程序:
圖8 標(biāo)準(zhǔn)梯形圖程序畫面
主菜單畫面如圖9所示:
圖9 主菜單畫面
6、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)使用全套產(chǎn)品,使該設(shè)備電氣架構(gòu)簡(jiǎn)單,功能豐富,性價(jià)比也很高。從去年開始,該機(jī)已批量采用臺(tái)達(dá)產(chǎn)品,性能穩(wěn)定可靠,得到最終客戶的認(rèn)可。并且由于設(shè)備廠的客戶多在海外,得知臺(tái)達(dá)提供全球聯(lián)保的品質(zhì)服務(wù),這進(jìn)一步加強(qiáng)了客戶的信心與滿意度。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 彭增良,PLC與變頻器連接時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題[J]。電氣時(shí)代,2004(8):90-9
[2] 郭宗仁等. 可編程序控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù). 人民郵電出版社,2002
[3] 臺(tái)達(dá)全系列可編程序控制器 臺(tái)達(dá)內(nèi)部資料 2009
標(biāo)簽:
中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來(lái)源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來(lái)源的稿件,均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來(lái)源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。
產(chǎn)品新聞
更多>新品發(fā)布:CD300系列總線型伺服驅(qū)動(dòng)器
2024-10-31
2024-10-31
2024-10-31
新勢(shì)能 新期待|維智B1L直線伺服驅(qū)動(dòng)器
2024-10-31
纖薄之間,化繁為簡(jiǎn)|合信全新simple系...
2024-10-29
2024-10-18
推薦專題
更多>