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技術論壇  藥液自動灌裝機進瓶機構控制系統的研究
藥液自動灌裝機進瓶機構控制系統的研究2019-11-18
  上位PCVB程序實現的功能有:

1) 自動灌裝機實現與下位機s7200PLC1254個字符的自由端口模式通信;

2)設置通信串口參數;

3)電子秤灌裝機設置端口1的波特率、奇偶校驗等等初始化參魏

4)設置發送的相關參數,如目的寄存器地址;

5)設置最大傳輸字符數,默認下是255個字符;

6)電子秤的灌裝機設置自動發送數據的時間間隔;

7)自動顯示S7200CP反饋回來的數據。根據自動灌裝機系統的實際要求,所傳輸的數據均為十進制。采用主從方式,即上位PC機作為主機,西門子S7200PLCCPU226作為從機,自動灌裝機通過RS23PPI電纜連接PC機/PLC的串行通訊口(COM口和S7200CPU通訊口)。將調試通過的PLC用戶程序下載到S7200CPU226中,并將工作模式開關置于RUN位置,啟動用戶程序的運行。自動灌裝機的計算機通過VB控制界面程序成功實現自由端口模式下與s7-200PLCCPU226之間的數據通信。

當左側的傳感器首次檢測到×o×信號時,在線稱量l動作,自動灌裝機夾取空瓶進行稱量,待傳感器檢測到×××信號時,將瓶放同傳送帶上的中間卒瓶位置,繼而產生了信號;該瓶被灌液后繼續傳送,當右側的傳感器檢測到×o×信號時,在線稱量2夾取此瓶進行稱量,待稱重???/a>稱重傳感器檢測到信號時,將瓶放回傳送帶。一個瓶位的稱重完成。圖2在線稱量裝置為使12個瓶位上的藥瓶都被稱量,設置一個包括12個部分的循環。在一個稱重循環中,進入主傳送帶的藥瓶的進瓶順序(右邊先進入),將上一個瓶位稱蓖完成的藥瓶,放在下一個瓶位開始稱重的空瓶位置,以縮短循環時間,提高灌裝精度。
4PLC控制系統設計,防爆電子秤液體灌裝機控制流程設計瓶位的設置由分瓶螺桿完成。自動灌裝機從進瓶網帶上傳送進來的藥瓶,被分瓶螺桿以一定的問距和速度分隔開,冉由撥盤傳遞到主傳送帶。分瓶螺桿由伺服電機帶動,通過改變電機轉速控制瓶位。當伺服電機以初始轉速n轉動時,螺桿平均送瓶速度為移,在4個工佗送4個藥瓶,可表示為oooo;當電機轉速變為幾/2時,螺桿平均送瓶速度變為穢/2,則在4個工位只送2個瓶,可表示為o×o×,產生了×o×瓶位信號;當電機轉速變為n4時,螺桿送瓶速度變為口/4,在4個工位送1個瓶,表示為0,產生了瓶子信號。在分瓶螺桿與撥盤交界處安裝光纖傳感器,用來計瓶位。

這里采用的是減速的方法,還可以采用讓電機停止的方法來設置瓶位,由于防爆電子秤自動灌裝機電機再啟動需要一定的加速時間,并且頻繁的啟?;岵寤?,不利于機床的穩定運行,還會縮短機床的使用壽命,故不宜采用?;姆絞????/span>U機以轉速n運行傳感器檢測瓶{t.汁散滿l20。清零電機以轉速2,n運行傳感器榆測瓶f0iI數滿4,清零乜機以轉速njii器榆測瓶f口.if數滿596.清零電機以轉速4,,I運行f‘感器榆iI!I|f々.汁數滿4.清零f々感器槍測瓶{蕾,汁數滿597.清零圖4控制流程42硬件配置采用三菱Q0lcPuQD70定位??槔詞迪址制柯莞慫歐緇腦碩刂?。QD70應用在不需要復雜控制的多軸系統中,其控制方式有兩種:速度控制和位置控制,通過輸出脈沖來實現控制。由QD70輸入各項參數和數據,用PLcCPu執行控制來實現復雜的定位控制一。

來計瓶位的傳感器采集到的信號作為PLC的輸入;PLc的輸出??榱臃制柯莞慫歐緇慕喲テ骱透鞲鮒蔥謝?;同時伺服電機的伺服放大器與QD70??橄嗔?。PI£控制系統的硬件配置。

程序設計表1PLC控制系統的LO分配表。液體灌裝機程序由GXDeveler軟件和QD70實用程序包(GxCon69u-ratorPrr)來編寫。通過實用程序包對液體灌裝機電機軸進行初始化設置,自動刷新設置以及監彬測試。初始化設置主要包括參數、手動運行和定位數據的設置;自動LLmL∞新設置顯示軸當前進給值、當前速度、軸運行狀態等項目。液體自動灌裝機電機軸的定位控制程序包括:參數設置程序、PLCREADY信號ON程序(初始化程序)、OPR請求OFF程序、軸的定位控制程序、定位控制啟動程序、變速程序、重新啟動程序、出錯復位程序和停止程序。其中,參數設置由Gxcogumtor一盯完成。

為進瓶螺桿電機軸的定位控制啟動程序梯形。裹lIo分配表輸入輸出輔助軟元件名稱軟元件軟元件名稱軟元件軟元件名稱軟元件啟動按鈕X000電機的接觸器KMY080電機參數/0PR數據設置完成MO停止按鈕X00l電機SON信號YOAO0PR請求OFF命令M1計瓶位傳感器凇電機定位啟動信號YOE8OPR請求0FF命令脈沖M2QIy70P8???/span>READYXOE0電機軸停止信號YOF00PR請求0FF命令存儲M3QD70P8z軸出錯發生信號XOEl快速OPR控制命令M4QD70P8軸警告發生信號XOE2快速0PR控制命令存儲M5電機BusY信號XOE8快速OPR控制命令脈沖M6電機啟動完成信號XOFD定位控制啟動命令存儲M7電機定位完成信號XOJOG運行標志M8電機定位控制啟動信號命令X107變速命令脈沖M9電機變速命令X10A變速命令存儲M10電機重新啟動命令XlOB重新啟動命令脈沖Mll電機出錯復位命令XlOC重新啟動命令存儲M13電機停止命令X10D軸停止命令脈沖此進瓶控制方法能夠達到該自動液體灌裝機的灌裝要求。

液體灌裝機的總體控制與實現很復雜,各個部分,從進瓶、灌液和稱重到加塞與出瓶,相互協調,共同維持著液體灌裝機的穩定運行。自動灌裝機采用的減速進瓶方法,能夠有效地減少液體灌裝機的沖擊,利用PLC控制進瓶機構的運動,使得后續工藝能夠順利完成。進瓶控制的良好實現,是后續工藝實現的基礎,而后續工藝的實現也對進瓶的控制提出了要求。只要在分析清楚液體灌裝機所要實現的所有功能,以及可能出現的問題之后,才能具體的進行進瓶的控制處理。

結論基于PCPLC的精確定量灌裝機是集機、電、信號處理、無線通信等于一體的技術設備,智能化和自動化程度高,精度高,并且操作簡單,能自動控制系統能對機器的運作。論文主要研究利用PCPLC為核心開發出精確定量灌裝自動配料系統,實現自動灌裝的高精度、高速度和高穩定性。現場生產和控制單元部分的工作主要是設計基于PLC的電氣控制系統,利用上位機PC構成的兩級控制系統,合理地分擔上位監控和現場數據采集與控制任務?;?/span>PCPLC的精確自動灌裝機將對灌裝領域產生較大的影響,有廣闊的應用前景。

本文作者創新點:研究了基于PCPLC的精確自動灌裝機,解決了量筒式定量灌裝機精度不高的難題,針對采用導電滑環的電磁閥控制灌裝方式中的能耗大、有磨損和產生電火花的缺點,自動灌裝機采用無線通信方式解決了上述問題,設計了PCPLC的通信接口,利用上位機PC構成的兩級控制系統,合理地分擔上位監控和現場數據采集與控制任務。

 

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