| 自動灌裝機控制及其分析 | 2021-02-22 |
| 近幾年隨著自動灌裝設備的不斷升級，自動灌裝機的維護，操作和保養越來越容易，灌裝系統技術的升級對灌裝機操作人員的專業技能也沒以前那么復雜和那么高了，所以產品灌裝的質量直接與自動灌裝機的質量水平和水平有關?，F在液體灌裝機的種類很多，不同的稱重灌裝機可以滿足不同產品灌裝要求。 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無法達到灌裝精度的有效控制，因此為了達到用戶的要求增強液體灌裝時的操作精度使用了防爆地磅（稱量灌裝機），稱重儀表等控制精度高,操作簡單的電氣設備。 老式稱重灌裝機大多使用液體的特性——自流以達到灌裝時的動力。使用高性能的液體灌裝機及伺服系統帶動鋼板控制灌裝缸內的活塞以達到控制下料的精度。 液體灌裝機采用可編程控制，伺服系統，光電傳感，氣動執行于一體化設備。稱重模塊固定流到重量范圍，控制灌料時間來實現的。操作方便，效率高，可適合各種不含氣體的液體灌裝。 對于這種全自動灌裝機的電氣設計，必須按照嚴格的電氣設計規則，以規范嚴格的線路設計排布，保障線路整齊安全，設備能夠正常長期，穩定的工作。控制柜所涉及到的電氣元器件分成兩大部分：電氣部分和氣動元件部分。 稱量灌裝機與稱重儀表的選型 根據使用的灌裝頭數在1-16之間即稱量灌裝機輸出點數要求有24個輸出點，三菱F1N-60MT擁有晶體管輸入輸出點數各為24個適合設備使用要求，價格適中。 三菱F-1N 6OMT軟元件編號輸入繼電器X000~X043 36點，輸出繼電器Y000~Y027 24點，液體灌裝機內部輔助繼電器M0~M8255，狀態S S0~S999，定時器T T0~T255，計數器C C0~C199（16位增計數器）C200~C234（32位增減計數器）C235~C255（高速計數器），數據寄存器D0~D8255。 使用人機稱重儀表威倫TK6070iH為400MHz CPU，128MB 內存； 防爆灌裝機與稱重儀表通訊模塊設置 為了方便用戶簡單的操作稱重灌裝機，特地使用了威倫6070i的稱重儀表，將灌裝機與稱重儀表連接，將大大方便了用戶操作。在這兩個產品通訊中會出現使用通訊數據線錯誤，通訊參數設置錯誤等問題。 同時在稱重儀表及液體灌裝機中還要使用對應的程序編寫。對于參數設置主要是對應使用配套的液體灌裝機，COM端口選擇，以及通訊速度(9600)的選擇。 灌裝機控制電機減少生產環節 首先由手動狀態切換到自動狀態X2導通，再由液位稱重模塊低液位信號給灌裝機輸入端的X7導通，導通補液閥Y27。再通過灌裝機輸出端控制補液閥門Y27通過中間繼電器常開觸點閉合導通KM1線圈使KM1控制的補液電機導通開始工作，同時并聯在X2和X7兩端的X2，Y27常開觸點閉合形成自鎖。同時在手動狀態下點擊稱重儀表上補液開關（M27）則會在手動狀態下導通補液閥和補液電機。 當液位到達高液位時X13時，X13常閉觸電斷開，補液閥關閉，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液電機停止工作。 在液體灌裝機中使用液位模塊的高低液位信號導通/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液電機，延長了灌裝持續時間提高了生產效率，減少了生產環節，液體灌裝機程度也得到了大大的提高。 灌裝機控制急停按鈕保護設備及操作人員 由于設備在生產中進過短期培訓必不能理解其中操作流程，同時一些誤操作會對操作人員產生意外傷害或無意中的操作會使得設備突然出現錯誤動作，因此特地在程序中加入了緊急停止（即下文中急停）動作。 以上三組程序圖解釋了在按下急停后會產生的那些動作。 1.當在自動生產中按下急停按鈕后會出現：首先灌裝機停止運轉，注射缸內活塞停止注射，所有下料嘴閥門關閉，下潛氣缸上升，當到達下潛氣缸位時X4導通接漏閥Y25導通，同時夾瓶閥松開，接漏槽伸出，后門打開。 2.當設備在清洗狀態下時按下急停按鈕會出現：首先灌裝機停止運轉，注射缸內活塞停止注射，下料嘴中的清洗液停止注射，清洗動作緊急停止。 當緊急狀況處理完成后，要求重新開始自動灌裝，首先松開急停按鈕將自動切換到手動后然后灌裝機反轉帶動注射缸活塞下降直到達伺服限位下。再切換到自動狀態點擊稱重儀表上自動灌裝頁面啟動按鈕，則可以開始走瓶灌裝或其他動作。 灌裝機控制設備清洗次數保持設備清潔 為了適應廣泛的日化生產需求，因此在程序中加入了清洗設置。當在自動狀態時進入稱重儀表清洗界面設置清洗次數按啟動后灌裝機就會自動清洗；當在手動狀態下啟動清洗，清洗液會在啟動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境。 稱重模塊在接線過程出現的問題 由于光電稱重模塊、電感式接近開關、磁性開關、液位開關使用的都是DC24V直流電壓，因此由變壓器24V輸出后接到各個稱重模塊之間會出現接觸不良等供電不足的情況，所以為了保證各個稱重模塊正常工作，不互相干擾，保持電壓穩定。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，藍色為負極，黑色為負載信號與灌裝機對應輸入端子相連，白色為信號燈電信號。 三組電感式接近開關使用一組24V直流電壓，棕色為正極，藍色為負極，黑色為負載信號與液體灌裝機輸入端相連。三組磁性開關使用一組24V直流電壓藍色為負極，棕色為負載端與灌裝機輸入端相連。液位開關單獨使用電烙鐵講一組黑白線相連接到直流電24V負極，黑線為液位開關高液位與灌裝機高液位輸入端相連，白線為低液位與灌裝機低液位端相連。另外所有接線部分（除與液體灌裝機連接部分不適用焊機）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供電不足，各個稱重模塊無法正常工作的情況。 灌裝機與稱重儀表間通題 為了簡化設備操作流程，方便用戶使用設備采用了稱重儀表和防爆地磅相結合的控制操作方式。液體灌裝機與稱重儀表會出現數據通訊無法連接出現通訊錯誤的報警。此時應拔下數據線查看通訊手冊是否使用了標準TK6070H-FX數據線，如不是，則需更換數據線。 灌裝機調試與設備保養 將設備安裝完成后，首先通電，打開電源開關，電源指示燈亮，稱重儀表得電開始工作。當稱重儀表進入操作界面后，將手動/自動開關打到手動狀態，依次點動電磁閥1-12,前門閥，后門閥，夾瓶閥，接漏閥，補液閥，上升閥，下降閥，手動注射，手動回零。當各個動作在手動狀態下完成后。將手動/自動開關打到自動狀態，使用12個空灌裝瓶經過傳送帶有光電稱重模塊計數后前門關閉，夾瓶閥動作完后，延時后灌裝頭下降到位置，灌裝機帶動注射液缸體上升注射時間，和灌裝容量后灌裝頭上升到氣缸位時，灌裝機下降到限位開關點。瓶夾松開，后門開進過后門光電計數灌裝瓶數到數量后前門開始進瓶。 灌裝機灌裝精度的調整 1.灌裝誤差的產生主要由灌裝量，灌裝速度，上下閥門的開關速度來確定。上下閥門的開關速度與產品的粘度有關，粘度越大，則閥門開關速度越慢。 2.調整閥門的開關速度主要調整閥門的氣動壓力。氣動壓力增加，則閥門的開關速度加快，反之則速度減慢。 3. 調整閥門的氣動壓力大小應通過試灌裝計量及操作人員的經驗來確定。 灌裝機安全使用自動灌裝機為多頭灌裝機，工作物件為液體，不可用于其它用途。為確保生產安全，注意以下事項： 1.為無電源設置，正常氣源為4-6kg。 2.下料嘴若出現溢流現象，按安全急停開關，保證車間整齊。 3.拆洗時不得用水直接沖洗機身。 4.電路簡單，不得任意拔插電氣設備。 5.當操作不當引起缸頂出不能退回時，請按手動按鈕使之手動回零。 三、灌裝機設備保養 1.機身為不銹銅外殼，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.在活塞式灌裝機清洗之前，應把內的剩余產品清除干凈，然后在料桶內灌滿柔和清洗液。建議使用溫水。如果需要可用肥皂水、酒精或其它清洗液。 4.在拆洗活塞時要同時卸下上的固定螺絲，以免在拆個時影響到另一個的工藝要求。 第五章 結論 設計對于這種灌裝機自動控制設計及故障處理在控制中的應用，證明了灌裝機的工業價值。 | |
