| 潤滑油自動灌裝機的構建及其應用 | 2020-01-17 |
| ［摘要］潤滑油自動灌裝機是一套多種潤滑油集中灌裝裝置，灌裝過程中的各種數據采集由電腦自動錄入，除集中灌裝、計量功能外，還具有查詢、存儲、自動生成報表等功能，可以同時對多種不同油品、不同牌號的潤滑油進行控制管理。使用該潤滑油自動灌裝機，能夠增強企業液體灌裝機用油信息化管理，提高油品的利用率、杜絕環境污染、減輕工人的勞動強度等。自動化液體混合、加工及自動灌裝機是指在不直接進行人工處理的情況下，自動地完成對多種液體進行混合、加工及灌裝的高自動化的生產線系統。自動灌裝機是集自動控制技術、通信技術、機電技術于一體的高效率自動化生產線。自動灌裝機在煉油、化工、制藥等行業中，多種液體混合、加工和灌裝是的工序，而且也是生產過程中十分重要的組成部分。以往常采用傳統的繼電器和接觸器控制，使用硬件連接器多，可靠性差，自動化程度不高。當前國內許多地方的此類控制系統主要是采用DCS，這是由于液位控制系統的儀表信號較多，采用此稱重系統性價比相對較好，但隨著電子技術的不斷發展，液體灌裝機PLC在稱重儀表控制方面的功能已經不斷強化。用于回路調節和組態畫面的功能不斷*，而且PLC的抗干擾的能力也非常強，對電源的質量要求比較低。目前已有許多企業采用稱重控制器對傳統接觸控制進行改造，大大提高了控制系統的可靠性和自控程度，為企業提供了更可靠的生產保障，所以PLC在工業控制系統中得到了良好的應用。采用PLC對反應釜中的液位進行監控控制，其電路結構簡單，設備投資少，監控系統不僅自動化程度高，還具有在線修改功能，靈活性強等優點，適用于多段液位控制的監控場合。為此，設計出以三菱公司生產的FX2N型PLC為主控制器，RS485通信協議及CC-LINK現場總線下的多種液體自動混合灌裝系統。液體灌裝機的潤滑管理直接關系到液體灌裝機的使用效率和使用壽命。因此，液體灌裝機的潤滑管理越來越受到相關管理部門和液體灌裝機使用部門的重視。特別是大中型工礦企業，液體灌裝機多、使用的潤滑油品種類也多，潤滑管理工作較為繁瑣，提高液體灌裝機潤滑管理水平的要求也較為迫切。 1工礦企業液體灌裝機潤滑管理的現狀及存在的問題 根據調研發現，有相當多的液體灌裝機使用和管理部門對液體灌裝機潤滑油的灌裝和管理水平相對落后,潤滑油憑經驗灌裝、手工記帳管理，實時性差、誤差大。特別是同時使用多種潤滑油的使用單位,不規范用油甚至用錯潤滑油的情況時有發生。 管理水平的落后，不僅時常造成油品浪費、環境污染以及液體灌裝機的非正常損壞，同時，降低了液體灌裝機的使用效率,增加了液體灌裝機維護費用。對長期野外流動作業的部門,液體灌裝機的潤滑管理要求更高，難度更大。野外作業環境惡劣,潤滑油易受到污染;野外環境下，對液體灌裝機進行潤滑作業,也容易造成油品撒漏，污染環境。 要提高液體灌裝機潤滑管理水平，除在液體灌裝機潤滑管理制度上不斷進行*外，重要的是要有專業化的潤滑油灌裝液體灌裝機及液體灌裝機潤滑周期管理系統軟件。專業化的灌裝液體灌裝機配合潤滑周期管理軟件，應能實現對多種潤滑油的儲存、發放、灌裝、油品質量跟蹤及液體灌裝機潤滑周期管理等功能。 稱重型潤滑油自動灌裝機的建立 結合油田及部分工礦企業在液體灌裝機潤滑管理工作中的實際需要,確定所研制潤滑油自動灌裝機的基本要求為:儲油種類為6種，各類油品儲量為600升，灌裝過程中的各種數據采集由電腦自動記錄、儲存，此外，還必須具有査詢、報表生成等功能。 自動灌裝機系統結構方案 稱重潤滑油自動灌裝機的構成主要包括三個組成部分:供油及油品儲存系統、油品灌裝及計量系統、控制系統。自動灌裝機結構布置如圖1所示。 根據單體液體灌裝機細分，組成稱重潤滑油自動灌裝機的主要液體灌裝機有:加油泵、輸油泵、過濾器、控制系統、流量計、卷管機、儲油罐等。 稱重潤滑油自動灌裝機工作流程：自動灌裝機是以可編程控制器在注入混合液體工位上控制兩個配料罐（A配液罐與B配液罐）對應的泵向攪拌罐加注原料（具體配方在稱重系統中由觸摸屏來設置配方參數）。兩個配料罐都裝有液位開關及液位傳感器，用來檢測配液罐中液體量及原料注入泵電氣保護。攪拌罐裝有液位傳感器稱重模塊，依據AD模塊讀入的液位值控制A配料罐與B配料罐的注入量，并符合稱重系統配方設置要求。兩種原料加注后，攪拌機依稱重系統設置要求對兩種液體進行充分混合攪拌。攪拌完成后開啟出料電磁閥向配液罐注入混合后的液體進行加工（加熱），待溫度達到設定置時加工步驟完成，此時，加注瓶機構開始向傳輸帶上瓶，瓶子在傳輸帶上通過高分辯率的編碼器進行定位控制，瓶子到達加注位時傳輸帶停止運轉。配液罐出料電磁閥開啟，液體經流量計由加注嘴向瓶中注入設定量（如80ml）后經傳輸帶送至加蓋位。上蓋將瓶送到位后由加蓋機構再向瓶子加蓋，完成后傳輸帶將加注過液體和蓋好蓋的瓶送至成品區。至此，整過稱重系統所有流程結束。計控制要求如下： （1）配料罐電子秤在沒有原料或原料量不足滿足系統設置需求量的情況下稱重系統不能啟動并給于警報信號和指示。可靈活設置和修改生產配方和原料量，依配方和量原料泵同時向攪拌罐注入兩種原料。 （2）攪拌罐電子秤中沒有料的狀態下不能進行攪拌，依稱重系統設置的攪拌速度和攪拌周期對原料進行混合攪拌，同時攪拌燈亮起，在攪拌完成后攪拌燈熄滅。 （3）配液罐防爆電子秤中沒有料的狀態下不能啟動加熱裝置，依稱重系統設置將混合液體加熱到設置的溫度值，加熱時加熱燈亮起。加熱裝置有過熱保護稱重系統，當液體溫度高于設置值時，過熱保護系統切斷加熱電源并報警指示，以免意外事故發生。在加熱過程中需在儀表和觸摸屏中顯示液體實時溫度值。 （4）上瓶機構上沒有瓶和蓋或瓶或蓋不夠的狀態下自動灌裝機線無法啟動，瓶在傳輸帶通過光電編碼器和光電傳感器進行高精度定位，在液體加注位時（混合液體加熱完畢）開啟電磁閥向瓶中注入稱重系統設置量的液體（由流量傳感器稱重模塊進行計量）；加注完畢后至加蓋位時加蓋裝置給瓶加蓋，之后傳輸到成品區。 （5）具有急停功能。當稱重系統在運行的過程中發現其它意外等，可以點擊急停按鍵，此時稱重系統會立即停止運行并保持原有稱重系統設置參數。但系統再次運行務必確定各個稱重系統參數，保證如質如量完成上次的生產任務，以免系統數據混亂而生產出不良品。 （6）有手動和自動檔選擇，可以實現手動和自動兩種控制方式。并且在觸摸屏上有各工作位的功能按鈕，分別用于控制各工序上的執行機構的動作，方便系統調試等。 （7）各工作位上的傳感器稱重模塊，作為系統處理和控制的數據依據。編寫組態監控程序，對系統的各個環節進行動態的監視與控制。 （8）觸摸屏功能：自動控制；手動控制；系統急停；自動灌裝機可通過觸摸屏設置和修改系統中多種原料配方參數，產生的混合液體總量，攪拌次數和周期，加熱溫度和時間，每瓶注入量，批次生產數量和傳輸速度；能顯示反應罐防爆電子秤、攪拌罐和計量罐中的實時液位、各泵工作時的壓力計量罐的溫度、液體加注量、批次生產量、當日生產總量；顯示系統故障及報警和監視整個稱重系統各工作站位的工作態；2.稱重潤滑油自動灌裝機控制系統組成 RHZ-6-6OO潤滑油自動灌裝機的控制系統由液晶顯示器、工控機、讀卡器、微動開關、流量計、數據釆集器、數據顯示儀表等組成。控制系統可實現多種潤滑油品控制管理，具有對液體灌裝機用油信息進行記錄、查詢、統計、輸出整理以及打印等功能。由于采用高性能的工控機、流量計、專用傳輸模塊和高穩定性電子元器件，且經過嚴格測試，具有使用方便、穩定性好等特點。 2.4稱重潤滑油自動灌裝機單體液體灌裝機選型 （1）過濾器。根據過濾精度的不同，一級、二級過濾器的濾芯采用不銹鋼絲網,三級過濾器的濾芯釆用進口玻璃纖維紙,殼體材料釆用鑄鋁。潤滑油經過三級過濾器后的過濾精度達到6呻,能滿足液體灌裝機用油精度要求。 （2）油泵。油泵選用美國FILL—RITE公司生產的LP200P36Q型油泵。 （3）橢圓齒輪流量計。選用具有流量信號轉換功能的流量計，將流量轉換成電脈沖信號，由流量積算儀進行數據釆集和計量，由控制系統控制各條輸油管線的啟停和加油等工作。 （4）控制系統。選用高可靠性的工控機作為控制系統的主機，并配備應的輸入/輸出部件和專用控制軟件。 所研制的稱重潤滑油自動灌裝機主要技術參數如下:①可灌裝的油品種類數為6種;②油品過濾精度為60m；③單種油品存儲量＜6001;④加油速度2251/min；⑤灌裝壓力為1.38MPa；⑥液體灌裝機工作電壓為&12316;220V；⑦液體灌裝機總功率為19.5kW；⑧外形尺寸（長X寬X高）為6000X2700X2850mm。 稱重型潤滑油自動灌裝機的應用 稱重潤滑油自動灌裝機研制成功后,已在國內某油田的兩個單位安裝使用，至今已有_年多時間。據用戶反饋及筆者跟蹤調研發現,該液體灌裝機灌裝計量準確，記錄及時，査詢方便。該液體灌裝機投用后，節約潤滑用油30%以上、液體灌裝機工作時間延長近20%、維修費用降低近40%。同時，對潤滑部件進行了磨損檢測,發現磨損量只有預期的一半，可預期液體灌裝機的使用壽命將會大幅延長。 稱重型潤滑油自動灌裝機的投用，提升了使用單位的液體灌裝機潤滑管理水平，經濟效益顯著。 4結束語 稱重潤滑油自動灌裝機雖然是根據特定用戶的實際要求特別研制的，但該液體灌裝機具有通用性，也方便根據不同用戶的不同要求調整液體灌裝機的配置參數。 稱重潤滑油自動灌裝機的研制是成功的。隨著人們對環保和節能要求的提高，這類環保節能型的潤滑油集中灌裝裝置必將越來越受到用戶的青睞。 | |
