Dinamik tartım ölçeğinin tasarımı

Dinamik tartım ölçeğinin tasarımı

0 Giriş
A dynamic checkweigher is a device that performs real-time dynamic weighing of products under the operation of a fully automatic production line and automatically classifies the products based on the weighing resultsBu makale, 200 L yağlama yağı doldurma hattı için çevrimiçi dinamik bir kontrol tartıcısının planlanmasına ve tasarlanmasına odaklanmaktadır. Gereksinimler şunlardır:

Bitmiş yağlama yağının 200 litrelik bir fıçısının ağırlığı 185,3 kg ve işletme tarafından belirlenen izin verilen sapma aralığı (185,3 ± 0,3) kg'dır.Bu kağıtta tasarlanan dinamik tartım ölçeğinin sapması ±0 içinde kontrol edilmelidir..1 kg.

(2) Doldurma hattındaki 200 litrelik bitmiş ürün varillerinde gerçek zamanlı ağırlık kontrolü yapabilir.Otomatik olarak ekranlayabilir veya üretim hattından çıkarabilir ve aynı anda sesli ve görsel bir alarm sinyali verebilir..

Dinamik kontrol tartıcısı saatte 120 varil hızında ağırlayabilmelidir.

(4) Ağırlık verileri doldurma makinesinin denetleyicisine hızlı bir şekilde geri verilebilir, böylece doldurma hacmi ayarlanabilir, hammaddeler tasarruf edilebilir,ve maliyet kontrolü ve işletmelerin gelişmiş yönetimi için teknik destek sağlamak [1].

1Dinamik tartıların bileşimi ve çalışma prensibi
Dinamik tartma ölçeği bir taşıyıcıdan, tartma sensörlerinden, tartma ekran denetleyicisinden, kontrol sisteminden ve reddedilme cihazından oluşur.Taşıyıcı tartma sensörünün tartma platformu üzerine yerleştirilirKonveyör üç parçadan oluşur: motor, redüksiyon ve konveyör silindirleri [2]. Dinamik tartım ölçeğinin konfigürasyonu Şekil 1'de gösterilmiştir.ve kontrol sisteminin yapısı Şekil 2'de gösterilmiştir..

Şekil 1 Dinamik Ağırlık Konfigurasyonunun Şematik Şeması

Şekil 1 Dinamik Ağırlık Ölçeği Konfigurasyon Şeması

Şekil 2 Dinamik tartım kontrol sisteminin yapısı

Şekil 2 Dinamik Ağırlık Kontrol Sisteminin Yapısı

2 Dinamik Çek tartıcı donanım tasarımı
Bu makalenin donanım tasarımı donanım seçimi, elektrikli ana devre tasarımı, kontrol devre tasarımı ve PLC I/O noktası tahsisini içerir.

2.1 Donanım Seçimi
Bu makalede, ekipman donanımları, üretim ihtiyaçlarını karşılama, yüksek maliyet performansı, güçlü güvenilirlik ve belirli bir pay bırakma ilkelerine dayanarak seçilir.

Tablo 1 Donanım Ekipmanı İndirin Orijinal Tablo

Tablo 1 Donanım Ekipmanı

Orijinal tabloyu indirin

Tablo 1 Donanım Ekipmanı

2.2 Elektriksel ana devre tasarımı
Dinamik tartım ölçeğinin ana devresinin temel olarak şunları içeren şekli 3'te gösterilmiştir: devre kesici, kontaktor, aşırı basınç koruyucusu (SPD), izolasyon transformatörü, anahtarlama güç kaynağı, PLC,bant taşıyıcıSistem QF1 anahtarı ile bağlanır ve ana devredeki tüm ekipmanlar çalıştırılır.380 V voltajlı üç fazlı AC gücü ile beslendiği için, ancak PLC giriş kontrol devresi, dokunmatik ekran ve sistemin ara rölesi 24 V DC güç kaynağı gerektirir, 24 V DC güç kaynağı sağlamak için bir anahtarlama güç kaynağı gereklidir.PLC'nin güç yönetimi, izolasyon transformatöründen ve anahtarlama güç kaynağından sonra 220 V AC tarafından sağlanır..

Şekil 3 Elektrikli Ana Döngü

Şekil 3 Elektrikli Ana Döngü Kaydet

2.3 Kontrol döngüsü ve PLC'nin I/O noktası tahsis edilmesi
Kontrol ilkesine göre, giriş, çıkış (I / O) noktaları ve ara kayıt adresleri, Tablo 2 ila 4'te gösterildiği gibi makul bir şekilde tahsis edilir.,Ara röleler vb. Tüm kontrol sistemi, dinamik tartım ölçeği için otomatik veya manuel olarak anahtarlama anahtarı ile kontrol edilebilir.İki kontrol modu birbirleri için yedek olarak hizmet eder.PLC ana kontrol döngüsünün kablolama şeması Şekil 4'te gösterilmiştir.

Tablo 2 Dijital Giriş Adresi Ayrılandırma Orijinal Tablo İndir

Tablo 2 Dijital Giriş Adresi Tahsisatı

Orijinal tabloyu indirin

Tablo 2 Dijital Giriş Adresi Tahsisatı

Tablo 3 Dijital Çıktı Adresi Ayrılandırma Orijinal Tablo İndir

Tablo 3 Dijital Çıktı Adresi Tahsisatı

Şekil 4 PLC ana kontrol döngüsünün kablolaması

Şekil 4 PLC ana kontrol devresinin kablolama diyagramı

Tablo 4 Ara kayıt Adres Ayrılandırma İndir Orijinal Tablo

Tablo 4 Ara kayıt adreslerinin tahsis edilmesi

Orijinal tabloyu indirin

Tablo 4 Ara kayıt adreslerinin tahsis edilmesi

3 Dinamik Ölçü Yazılım Tasarımı
3.1 Dokunmatik ekran program tasarımı
Birincisi, Vijeo Designer programlama yazılımı, işlem arayüzü, manuel arayüz, alarm arayüzü vb. dahil olmak üzere dokunmatik ekran arayüzünü, Şekil 5 ila 7'de gösterildiği gibi yapılandırmak için kullanılır.O zaman., tamamlanmış "dosya", dizüstü bilgisayarın ve Schneider GXU3512 dokunmatik ekranının iletişim arayüzü aracılığıyla dokunmatik ekran işlemcisine indirilir.ve dokunmatik ekran ile PLC arasındaki iletişim kurulur [2]Yapılandırma arayüzü, mevcut ağırlık, sistem başlatma / durdurma, toplu kova sayısı, toplu ağırlık ve kemer çalışma süresi gibi parametreleri içerir.

Şekil 5 "Proses Arayüzü"nün Düzenlenmesi

Şekil 5 "Proses Arayüzü" Düzenleme Orijinal görüntüyü indir

Şekil 6 "El Arabirimi"ni Düzenlemek

Şekil 6 "El Arabirimi"ni Düzenlemek Orijinal Görüntüyü İndir

Şekil 7 "Alarm Arayüzü"nün Düzenlenmesi

Şekil 7 "Alarm Arayüzü" Düzenleme Orijinal Görüntü İndir

3.2 PLC Programı Tasarımı
3.2.1 Donanım yapılandırması ve ana program tasarımı
Schneider TM218LDA16DRN PLC, bu makalede kontrol sisteminin çekirdeği olarak hizmet eder.Ağırlık gösterge denetleyici için donanım yapılandırması ve yapılandırma ayarları So Machine M218 v2 kullanılarak yapılır.0.31.45 programlama yazılımı, resimler 8 ve 9'da gösterildiği gibi. Kontrol merdiven şemaları aşağıdaki işlevleri gerçekleştirmek için resimler 10 ila 12'de gösterildiği gibi yazılmıştır:bant taşıyıcıyı başlatmak ve durdurmak ve buna uygun mantıksal kontrol; gerçek zamanlı tartım, sapma reddetme, hata göstergesi ve alarm; ve gerekli koruma kontrolü [3].

Şekil 8 Kontrol sisteminin donanım konfigürasyonu

Şekil 8 Kontrol Sisteminin Donanım Konfigürasyonu Orijinal Resim İndir

Şekil 9 Ind131 Ağlama Ekran Kontrolörünün Yapılandırma Ayarları

Şekil 9 Ind131 Ağırlık Ekran Kontrolörünün Yapılandırma Ayarları Orijinal Resim İndir

Şekil 1-0 Ana Program

Şekil 1.0 Ana Program Orijinal Resim İndir

Şekil 1-1 Kontrol Programı 1

Şekil 1-1 Kontrol Programı 1 Orijinal Görüntüyü İndir

Şekil 1-2 Kontrol Programı 2

Şekil 1-2 Kontrol Programı 2 Orijinal Görüntüyü İndir

3.2.2 Program yükleme/indirme ve sistem hata ayıklama
(1) Değişkenleri ayarlayın. Değişkenler dokunmatik ekranın işlevsel alanları ile Schneider PLC'nin I/O noktaları arasındaki köprüdür.dokunmatik ekran PLC'ye parametreler giriş gibi işlevleri elde edebilir, işlevsel kontrol ve PLC'nin şimdiki değerinin çıkışı, Şekil 13'te gösterildiği gibi.

(2) Program PLC'ye indirilir. İletişim bağlantısını ayarlayın, PLC ile bilgisayar arasında iletişim kurun, tamamlanmış PLC programını PLC'ye indirin,ve program durum fonksiyonu ve simülasyon yazılımı ile programı testEğer herhangi bir sorun bulunursa, programı zamanında değiştirin. Modbus master ve slave istasyon yapılandırmaları Şekil 14 ve 15'te gösterilmiştir ve seri hat ayarları Şekil 16'da gösterilmiştir.

Şekil 1-3 Değişken Ayarlar

Şekil 1 3 Değişken Ayarları Orijinal Resim İndir

Şekil 1-4 Modbus Ana Yapılandırması

Şekil 1 4 Modbus Ana Yapılandırması Orijinal Görüntüyü İndir

Şekil 1-5 Modbus köle yapılandırması

Şekil 1 5 Modbus Slave Yapılandırması Orijinal Resim İndir

Şekil 1-6 Seri Çizgi Ayarları

Şekil 1 6 Seri Çizgi Ayarları Orijinal Görüntü İndir

(3) PLC yazılımının hata ayıklaması normal olduktan ve dokunmatik ekran yapılandırma yazılımı tamamlandıktan sonra, tüm sistem birlikte hata ayıklanır.Geri bildirim sinyali ve tüm motorlar, tüm sistemin işleyişinin ve performansının tasarım gereksinimlerini karşılayabileceğini tespit etmek için gerçek kontrol gereksinimlerine göre çalışması için simüle edilir.. Tüm testler normal olduktan sonra, hata alarmı durumlarını simüle etme testi de yapılır. Tüm test veri bağlantıları normal olduğunda, sistem hata ayıklaması tamamlanır.

4. Tartışmalar direnci analizi tartıların doğruluğunu artırmak için
4.1 Dinamik tartıların doğruluğunu etkileyen ana faktörler
(1) Ölçülen ürünün hacmi, hedef ağırlık, taşıma hızı vb. Bu durumda, ağırlıklandırılan 200 litrelik yağlı yağ varillerinin hareketleri nispeten azdır.Ve taşıma hızı saatte 120 davul., doldurma hattının ve tartma kontrol cihazının hızına eşleştirilir.

(2) Seçilen yük hücresinin ve tartma kontrol cihazının doğruluğu.

(3) Sıcaklık, nem, zemin titreşimi ve çevredeki hava dolaşımı.sabit sıcaklık ve nem, ve düşük zemin titreşimleri.

4.2 Müdahale karşıtı analiz
Bu makalede, ekipman seçimi ve devre tasarımı sırasında müdahale önleme tamamen göz önüne alınıyor.

(1) Elektromanyetik kalkanlama: Bu madde üç önlemle elektromanyetik kalkanlama uyguluyor: kontrol kabloları kalkanlı bükülmüş çift kabloları kullanır;Kapalı galvanizli karbon çelik gövdeye yerleştirilir ve gövde arasında iyi elektrik bağlantısı vardır.Kontrol kabloları ve güç kabloları arasındaki paralel yerleştirme mesafesi, dış elektromanyetik müdahaleyi önlemek için 600 mm'den fazla tutulur.

(2) Müdahale karşıtı topraklama. Bu makalede, tüm sinyal devreleri kablolar aracılığıyla ortak bir topraklama noktasına topraklanmıştır. Sinyal toprak ve güç AC toprak ayrı tutulmalıdır.Sinyal kablosunun koruma zemini ve PLC sistem ekipmanının zemini paylaşılıyorYerleştirme telinin uzunluğu kısaltılır ve yerleştirme tel ve terminal standart özelliklere uygun olarak kullanılır.

(3) Yıldırım koruması ve müdahale direnci.ve artış koruma cihazlarının kurulması (SPD), yıldırım koruması ve müdahale direnci elde etmek için [4].

5 Dinamik tartım ölçeği testi ve performans değerlendirmesi
Dinamik tartım ölçeği arızalandıktan sonra,"JJG539-2016 Dijital Gösterim Ölçüleri için Doğrulama Yönetmeliği" uyarınca doğrulanmayı geçen 200 kg standart ağırlıkta iki hafta boyunca test edilmiştir.Tablo 5'te gösterildiği gibi istatistiksel analiz için toplam 10 grup ve 40 ölçüm verisi toplandı.Doldurma hattına uyan bir çalışma hızı, güçlü bir müdahale karşıtı yeteneği, süreç teknolojisi gereksinimlerini tam olarak karşılar ve ayarlanması ve çalıştırılması kolaydır.

Tablo 5 Dinamik Ağırlık Ölçeği Test Verileri Analizi Orijinal Tablo İndir

Tablo 5 Dinamik tartım ölçeği test verilerinin analizi

Dinamik tartma tasarımından başlayarak,Bu makale, dinamik tartılarda Schneider PLC uygulaması yoluyla 200L bitmiş yağlı yağ varillerinin %100 çevrimiçi tartımını gerçekleştirir.Geleneksel zamanlı manuel nokta kontrolü ile karşılaştırıldığında, verimlilik 10 kat artar ve işgücü maliyeti tasarruf edilir. Özellikle büyük variller için, manuel işleme zorlaşır,Ve çevrimiçi gerçek zamanlı tartımın avantajı açık.Ölçüm verileri, doldurma haciminin otomatik ayarlanması için doldurma makinesine geri gönderilebilir ve bu da maliyetleri büyük ölçüde tasarruf eder.Üretim hattındaki ürünlerin ağırlığı uzaktan izlenebilir, işletmenin bilgileşme seviyesini artırıyor.