乔伊丝自动化W200系列PLC在包装秤上中的应用

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关键词: 摘要:肥料包装秤属于颗粒状物料包装秤,由上料仓、控制门、秤体、中间料斗、夹袋器、输送机、缝包机、控制柜等组成。由控制柜中...
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  • 摘要:肥料包装秤属于颗粒状物料包装秤,由上料仓 、控制门、秤体、中间料斗 、夹袋器 、输送机、缝包机、控制柜等组成 。由控制柜中的称量控制器和PLC完成自动定量包装。根据该秤特点开发新PLC程序替换原程序 ,提高包装速度和精度,且给维护人员提供改进平台。

一前言:

肥料包装秤属于颗粒状物料包装秤,由上料仓 、控制门、秤体、中间料斗 、夹袋器、输送机、缝包机 、控制柜等组成 。由控制柜中的称量控制器和完成自动定量包装 。根据该秤特点开发新PLC程序替换原程序 ,提高包装速度和精度 ,且给维护人员提供改进平台。
包装秤结构与控制设计
1.1  
自动定量包装秤的结构,
     
肥料包装秤由上料仓、控制门、秤体 、中间料斗、夹袋器、输送机 、缝包机 、控制柜等组成,具体结构如图1。

      控制门是大弧门和小弧门 ,控制快速进料和慢速进料;称重传感器边上气缸控制料筒门放料;夹袋器气缸用于夹紧包装袋 。
     
包装秤的技术参数:仪用压缩空气压力范围在0.4-0.6 MPa,流量大于18m3\h。每包50kg,最大允差±100g ,包装能力800bag\h--每4.51包。
1.2  
包装秤定料控制,有3种方式,手动、单秤自动、双秤自动 。
1.2.1  
手动控制过程:
快加慢加放料松袋。由按纽控制。                                      
夹袋
1.2.2  
单秤自动运行动作过程:
快加慢加放料松袋 。自动秤PLC控制,手动秤按纽控制。
夹袋
1.2.3  
双秤自动运行动作过程:
快加甲慢加甲放料甲松袋甲。

夹袋
     

快加乙慢加乙放料乙松袋乙 。由PLC控制 ,甲乙秤放料互锁。                
1.2.4  3
种控制方式的特定要求
     
手动控制撇开PLC而由按钮操作;手动和单秤自动,放料动作没有互锁要求;双秤自动运行,则放料动作必须实现互锁 ,即甲秤放料则乙秤不能放料,乙秤放料则不能甲秤放料。放料后中间料斗门复位到位方可加料,放料时间需要根据实际情况调整 。

2  硬件构成说明
2.1  PLC
系统组成
2.1.1  CPU
单元 、扩展单元
     CPU
单元采用乔伊丝W200系列CPU222 ,扩展单元为数字量混合模块EM223 ,使用乔伊丝HMI1020APLC通讯,并可以修改关键的时间参数 。称重控制器采用F701,该仪表接收称重传感器来的模拟信号 ,输出开关量信号给PLC,如:快加,慢加 ,不足,过量,自动等信号。称量不足或过量时 ,PLC置位面板指示灯报警;其余开关量输出给――气缸,气缸在手动情况下由按钮通过电磁阀控制,自动情况下由PLC通过电磁阀控制。
2.1.2  
硬件连接图
根据PLC的输入输出情况 ,PLC的硬件连接入图2 。


2
2.1.3
手自动控制原理图
手动控制的设计思想是手动状态下PLC输出断开供电,而供电给控制箱按钮。如图3(仅快慢加)


       
3
2.1.4
称重控制器的输入输出媏子,
模拟输入端子 ,共7个端子 ,由称重传感器引线接入。端子如图4
数字输出端SP1PLC的快加参数,快加到设置值时,控制器端子7输出一个开关信号,要求停止快加;设定SP2,在重量达到SP2时 ,称重控制器端子8输出相应的开关量信号,要求停止慢加 。控制器的10、11、23分别为不足 、过量和运行信号,端子1、12、13 、24为公共端。在称重系统中 ,使用到的端子为:7――快加,8――慢加,10――不足 ,11――过量,12――公共端,23――运行。


                                                                               
4
3  控制系统软件编程思路说明
3.1  PLC
输入输出及控制关系
输入:甲自动 ,甲运行,甲快加,甲慢加 ,甲不足 ,甲过量;乙自动,乙运行,乙快加 ,乙慢加,乙不足,乙过量;夹袋 ,松袋 。共14个开关量输入点。
输出:快加甲,快加甲,放料甲;快加乙 ,慢加乙,放料乙;夹袋,计数 ,不足,过量。
自动手动切换的作用:自动时电源通过PLC开关量输出给电磁阀,手动时电源通过按钮输送给电磁阀 。
快加慢加:称量控制器来快加甲 ”信号接通表示快加量已经完成 ,此时甲快加”PLC输出应立即停止 ,同样,慢加甲”接通时,甲慢加 ”应立即断开慢加电磁阀。
快慢加完成 ,称量结束,如果称量控制器输出不足 ”过量”信号,PLC直接置位到面板指示灯 ,提示需要校秤;称量完成是放料的条件之一,放料还需要一个条件是夹袋,套袋并夹紧后才可以放料。放料时 ,两个秤要实现互锁,通过中间变量来实现比较可靠 。
3.2  
中间变量控制关系
双秤自动运行时,有些地方需要实现互锁 ,有的地方需要设定最佳的定时时间 。
   
放料两秤互锁:甲秤放料,则乙秤不能放料,乙秤放料 ,则甲秤不能放料。放料到一定低位 ,称量包装秤慢加和快加会自动复位,这时如果自动打开加料弧门,造成不停地放料加料 ,因此放料一段时间内不能给料筒加料,直到料筒门关到位方可再加料,料筒门没有关到位就加料 ,会造成加料过量。


                                                                                 
5
     
松袋放料互锁,放料时按松袋按钮不起作用,防止放料途中有人误揿按钮而将料撒在地上,松袋动作则不允许放料 ,因为松袋意味着没有包装袋,没有包装袋不允许放料,放料会撒在地上 。套袋动作需要自锁 ,这样只要夹袋按钮接通一下,包装袋就会夹牢。


                                                                               
6
     
定时时间需要按照设备的特点来设置,比如夹袋时 ,最块时间是料落袋口时 ,刚好加紧,这个时间就是放料时间,放料时间多长要根据实际情况来设置和优化;放料完成一定时间内不得放料 ,直到料筒门关上才可以放料,这个时间必须加到程序中,并按照实际情况来进行调整。
     
对包装次数进行计数 ,一种是PLC内部计数,一种是PLC按每包一个脉冲输出,由电子计数器来计数 。操作人员可以按电子计数器读数记录来计算包数。PLC输出给电子计数器脉冲梯形图如下。


                                                       
7
3.3
使用HMI1020A调整定时器时间
     
加料时间和放料时间需要变动 ,为了方便操作人员、维护人员对这两个时间参数进行修改,编程人员应考虑采用通过HMI1020A触摸屏来设置 。

4  结论
 
 本文给出了一种乔伊丝W200系列PLC与HMI1020A触摸屏在包装秤中的运用,具有很大的代表性 ,可运用到多种包装机械过程中,由于该系统设计合理,运行至今 ,系统稳定 ,性能可靠,得到了用户的肯定和好评。

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