0　引言

大宗粉状物料称量包装一直是影响产品质量合格的重要因素,特别在化工、粮食等行业,过去大多引进国外称量包装生产线,不仅成本高而且维修也很困难。近年来,随着技术进步及自主开发能力的增强,国内也出现了各种包装机械。本文介绍的这种包装称量系统,利用三菱FX系列可编程序控制器和智能称量显示控制器,实现纯碱称量包装自动生产,具有速度快、准确度高、成本低等特点。

1　系统组成

包装称量系统是由进料螺旋、秤斗、插板阀门、接料口、皮带运输机、封口缝包机及相应的电气控制、称量控制、显示装置及各类传感器等组成。

系统在PLC装入用户程序,称重显示控制器进入正常待机状态上电后,便可正常工作。称重显示控制器负责称量并向PLC发出称量指示等信号,PLC负责整个系统的运行控制。

2　系统调试

首先对称量显示装置进行调试,本装置选用XK3190-C1型称重显示控制器。该控制器传感器接口采用“傻瓜机”方式,一切调校工作由仪表自动进行,无需打开机箱进行内部调节。它有2路光隔离控制信号输入,5路光电隔离信号输出,并有打印接口、串行通讯接口、掉电检测、看门狗电路、光电隔离等抗干扰手段。控制面板采用主、副窗显示设计,包括数字键在内共有25个按键,如启动、停止、加料、放料等功能键,这是一款智能型电子秤,可与其它自动装置配合,非常适合化工行业使用。

按要求将称量控制器与称重传感器、PLC及电源连接好,通电进行参数设定。设定时主显示窗显示参数值,副显示窗显示参数类型及序号,本显示器共需设定10个基本参数和7个高级参数,设置完成后即可进入正常称量状态。

系统由1台三菱Fxos-30MR可编程序控制器,2台XK3190-C1称重显示控制器组成一套双秤交替称量包装系统。机械部分主要包括2套快慢给料螺旋机,2个秤斗(每个秤斗通过称重传感器固定在柜壁上)。为了保证称量准确度,在每个快慢螺旋出料口与秤斗间加装快速截断阀门,使称量截止时刻与下料停止时刻同步,防止空中下落部分物料影响称量的准确性。每个秤斗下设有阀门,供排料用。2台秤斗排出的物料经共同出料口进入料口下的包装袋中,包装袋由夹袋器在人工帮助下夹在出料口上,装完料后经延时控制打开夹袋器放下料袋,经皮带运输机输送到缝包机处缝包,送入传送皮带入成品库。现场各种执行机构采用气动元件执行或电动控制,输入信号由各型传感器及称量控制器提供。

3　工作原理

本系统只采用XK3190-C1称重显示控制器5路数字输出的3路即快加料、慢加料、放料作为PLC的输入信号,其余信号均不用,称重传感器与其直接相连,模数转换等处理过程由显示器内部电路完成,对外输出为数字信号。

4　工作流程

当每条包装线的两个电子称重显示控制器设定完毕,对任一台电子秤(如A秤)启动运行后,这时X0、X1自动发出信号,A秤的大、小阀门打开,并将大阀门中上次的预加料投入秤斗中,A秤快慢加料螺旋启动加料,当快加料(慢加料同时进行)重量达到设定值时,快加料信号X0停,A秤大阀门关闭,快加料螺旋延时工作2s后停车,这时快加的料落在大阀门上做下次预加料量,以提高加料速度;慢加料螺旋则继续加料到预定值,小阀门及慢加料螺旋同时停止。A秤自判断重量合格后发出X2排料信号给PLC,PLC经判断袋夹已关闭,即套上装料袋,并且B秤不排料,经延时0.3s发出Y4信号打开秤门排料,延时1s关闭秤门准备下次装料,电子秤通过重量传感器判断秤斗已排空并在允许误差范围内,再次发出X0、X1信号重新启动加料过程,否则,发出超差错误显示停止加料。袋夹经PLC的特殊数据存储器D8013(可随意通过PLC上电位器调节其大小)确定延迟时间后打开袋夹(Y5),放袋于皮带运输机上去缝包机缝包。B秤也与A秤一样工作,这样两台秤与一台PLC组成一套称量包装系统便可在人工套袋情况下连续工作了。为了防止两秤同时放料,在程序中应加互锁功能。用户部分程序如下(A秤):

5　结语

本系统采用智能电子包装秤与PLC结合,在准确度方面,电子秤采用自动记忆补偿功能,连续作业时,根据初始设定值和当次称量值自动调整下次增减量,逐步达到最佳准确度要求;在结构方面,采用了活门设计,减小了下落物料对称重的影响,提高了包装速度,其准确度可达±1%,速度可达12包/分钟,特别适合大宗物料称量包装。如果在满足误差要求的条件下,适当增加误差范围还可以进一步提高包装速度,获得最佳效率。

此包装系统与其他同类产品相比,具有维护简单,成本低,准确度高,抗干扰能力强等特点。

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