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油料散料秤的電氣設(shè)計

作者: 時間:2013-08-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
為了解決長期以來在油脂稱重行業(yè)勞動強度大、速度慢、計量準(zhǔn)確度低的問題,本設(shè)計開發(fā)了一種電子散裝液體料的收/發(fā)貨計量系統(tǒng),有效地解決了上述問題。采用微機技術(shù),以人機對話的方式,成功地對大宗散料液體物料進(jìn)行連續(xù)、快速、準(zhǔn)確地稱量和全過程自動化控制。本設(shè)計的利用PLC[1]的開關(guān)邏輯量、數(shù)據(jù)處理及通訊功能來控制自動稱量的過程,通過PROFIBUS-DP實現(xiàn)觸摸屏和計算機與PLC的通訊,主站(PC和TP)實時采集從站(PLC)的稱重數(shù)據(jù),監(jiān)控從站的工作狀態(tài),并完成對從站稱重控制參數(shù)的設(shè)定。

一、系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理

系統(tǒng)主要由進(jìn)/出料泵、進(jìn)料球閥、稱重單元、用戶自備的下儲料槽(含料位器)以及系統(tǒng)控制柜等部分組成。其中進(jìn)/出料泵為散裝液體料連續(xù)輸送提供動力;進(jìn)料球閥用來實現(xiàn)物料的自動進(jìn)料,當(dāng)接受到進(jìn)料命令后,氣動進(jìn)料閥線圈通電,進(jìn)料閥打開,自動進(jìn)料開始,當(dāng)稱斗中物料重量達(dá)到設(shè)定值時,進(jìn)料閥線圈斷電,進(jìn)料閥關(guān)閉,進(jìn)料過程自動結(jié)束;稱重單元包括稱重斗(用來盛放被稱物料)、氣動放料蝶閥(用來實現(xiàn)物料的快速自動放料)、稱重傳感器(采用三只FW-10型靜載稱重模塊);下儲料槽用于已計量過物料的過渡性存儲;系統(tǒng)控制柜,包括儀表、SIEMENS可編程邏輯控制器SIEMENS Corp. SIMATICS7-200 Programmable Controller System Manual.2000.3,DP通訊模塊等,控制著油料計量散料秤的動作。

本系統(tǒng)包含兩組秤,有四種工作方式:1#秤單獨工作;2#秤單獨工作;1#、2#秤交替工作運送同一種油料;1#,2#同時工作,運送兩種油料。下面以第三種工作方式為例來說明本系統(tǒng)的工作流程:

自動工作開始后,首先啟動進(jìn)料泵,然后自動打開1#進(jìn)料泵,1#秤自動進(jìn)料開始,當(dāng)1#秤量斗中的物料重量達(dá)到單秤設(shè)定值時,1#秤進(jìn)料結(jié)束。等秤穩(wěn)定后,系統(tǒng)將穩(wěn)定的重量值進(jìn)行自動累計、打印,然后進(jìn)行自動放料,直至放空,至此,1#秤的一個稱量循環(huán)結(jié)束,下一循環(huán)自動開始。2#的稱量循環(huán)與1#秤完全一致,只是1#秤的進(jìn)/放料與2#秤的進(jìn)/放料動作互鎖,即1#秤進(jìn)料時2#秤正在放料,而2#秤進(jìn)料時1#秤正在放料,從而保證兩臺秤的交替工作。當(dāng)最后一秤進(jìn)料結(jié)束后,進(jìn)料泵自動停止;最后一秤放料結(jié)束后,兩臺秤的稱量循環(huán)全部結(jié)束。

另外,在第一秤放料的同時,系統(tǒng)自動啟動出料泵,當(dāng)最后一秤放料結(jié)束,且下儲料槽中再無物料時,出料泵自動停止。

本系統(tǒng)利用可編程序控制器PLC來進(jìn)行稱重過程的控制。本設(shè)計采用SIMATICS7-200CPU226型PLC及I/O擴展模塊若干:兩個數(shù)字量輸入模塊EM221和一個數(shù)字量混合模塊EM223。電氣控制系統(tǒng)實際上是一種開關(guān)電路,系統(tǒng)中的許多開關(guān)(也就是電器的常開、常閉觸點)按照一定的邏輯關(guān)系動作,實際是開關(guān)量的控制。一般電氣控制系統(tǒng)中都是利用觸點的通或斷來接通或斷開繼電器電源,以實現(xiàn)對輸出量的控制。根據(jù)對整個自動稱量過程的分析,確定必須的輸入輸出觸點,進(jìn)行分配。

設(shè)計選用了梯形邏輯編輯器[2]來進(jìn)行程序的編寫,利用STEP7-Micro/WIN32梯形邏輯(LAD)編輯器可以建立與電氣連接圖等價的類似程序。梯形圖程序讓CPU仿真來自電源的電流通過一系列的輸入邏輯條件,根據(jù)結(jié)果決定邏輯輸出允許條件。

二、系統(tǒng)通訊

PLC的通訊包括各PLC之間、PLC與上位計算機之間以及其他智能設(shè)備間的通信。PLC系統(tǒng)與通用計算機可以直接或通過通信處理單元、通信轉(zhuǎn)接器相連構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),以實現(xiàn)信息的交換,并可構(gòu)成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。本設(shè)計中的通訊是指PLC與TP(或PC)間的通訊。
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