Проектирование динамической весы

Проектирование динамической весы

0 Введение
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 resultsВ данной работе основное внимание уделяется планированию и проектированию динамического контрольного веса для 200-литровой линии наполнения смазочным маслом.

Масса 200 л барабана готового смазочного масла составляет 185,3 кг, а допустимый диапазон отклонений, установленный предприятием, составляет (185,3 ± 0,3) кг.Отклонение динамической весы, разработанной в данном документе, должно контролироваться в пределах ±0.1 кг.

(2) Он может проводить проверку веса в режиме реального времени на бочках 200 л готового продукта на линии наполнения.Он может автоматически отображать или удалять их с производственной линии и одновременно издавать звуковой и визуальный сигнал тревоги..

Динамическая контрольная веса должна быть способна весить со скоростью 120 баррелей в час.

(4) Данные взвешивания могут быть быстро переданы в контроллер машины для наполнения, регулируя тем самым объем наполнения, экономия сырья,и предоставление технической поддержки для контроля затрат и усовершенствованного управления предприятиями [1].

1Состав и принцип работы динамической весы
Динамическая весы состоят из конвейера, весовых датчиков, контролера весового дисплея, системы управления и отталкивающего устройства.Конвейер размещается на взвешивающей платформе взвешивающего датчика. Конвейер состоит из трех частей: двигателя, редуктора и конвейерных роликов [2]. Конфигурация динамической весы показана на рисунке 1,и структура системы управления показана на рисунке 2..

Рисунок 1 Схематическая схема динамической весы

Рисунок 1 Схематическая схема динамической весы

Рисунок 2 Структура системы управления динамической весами

Рисунок 2 Структура системы управления динамической весами Скачать оригинальное изображение

2 Динамический аппаратный дизайн веса
Дизайн оборудования этой статьи включает в себя выбор оборудования, проектирование электрической основной схемы, проектирование схемы управления и распределение точек ввода/вывода PLC.

2.1 Выбор оборудования
В данном документе оборудование и оборудование выбирается на основе принципов удовлетворения потребностей в производстве, высокой производительности затрат, высокой надежности и оставления определенной маржи, как показано в таблице 1.

Таблица 1 Аппаратное оборудование Скачать оригинальную таблицу

Таблица 1 Аппаратное оборудование

Скачать исходную таблицу

Таблица 1 Аппаратное оборудование

2.2 Конструкция электрической основной схемы
Основная схема динамической весы показана на рисунке 3, в основном включающая: выключатель, контактора, защитник от перенапряжения (SPD), изоляционный трансформатор, переключатель питания, PLC,Конвейер ремняСистема подключена через переключатель QF1, и все оборудование в основной цепи включено.Поскольку он питается от трехфазного переменного тока с напряжением 380 В, но схема управления вводом ПЛК, сенсорный экран и промежуточное реле системы требуют источника питания постоянного тока 24 В, для обеспечения источника питания постоянного тока 24 В требуется переключающее источник питания.Управление питанием ПЛК подается 220 V переменным током после изоляционного трансформатора и питания переключения.

Рисунок 3 Электрическая главная схема

Рисунок 3 Электрическая главная схема Скачать оригинальное изображение

2.3 Кружка управления и распределение точек ввода/вывода контроллера
Согласно принципу управления, входные, выходные (I/O) точки и промежуточные регистрационные адреса разумно распределены, как показано в таблицах 2 - 4.,Промежуточные реле и т. д. Вся система управления может быть автоматически или вручную управляема для динамической весы через переключатель.Два режима управления служат резервными копиями друг для другаДиаграмма проводки петли управления ПЛК-хоста показана на рисунке 4.

Таблица 2 Распределение цифровых входных адресов Скачать оригинальную таблицу

Таблица 2 Распределение цифровых входных адресов

Скачать исходную таблицу

Таблица 2 Распределение цифровых входных адресов

Таблица 3 Распределение цифрового выходного адреса Скачать оригинальную таблицу

Таблица 3 Распределение цифровых выходных адресов

Рисунок 4 Проводка путей управления хост-системой ПЛК

Рисунок 4 Диаграмма проводки схемы управления хостом ПЛК Скачать оригинальное изображение

Таблица 4 Распределение адресов промежуточных регистров Скачать оригинальную таблицу

Таблица 4 Распределение промежуточных адресов реестра

Скачать исходную таблицу

Таблица 4 Распределение промежуточных адресов реестра

3 Дизайн программного обеспечения для динамической весы
3.1 Конструкция программы с сенсорным экраном
Во-первых, программное обеспечение Vijeo Designer используется для настройки интерфейса сенсорного экрана, включая интерфейс процесса, ручной интерфейс, интерфейс сигнализации и т. д., как показано на рисунках 5 - 7.Тогда..., заполненный "файл" загружается в процессор с сенсорным экраном через интерфейс связи ноутбука и сенсорного экрана Schneider GXU3512,и установлена связь между сенсорным экраном и ПЛК [2]Конфигурационный интерфейс включает в себя такие параметры, как текущий вес, начало / остановка системы, совокупный счет ведра, совокупный вес и время работы ремня.

Рисунок 5 Редактирование интерфейса процесса

Рисунок 5 Редактирование "процесса интерфейса" Скачать оригинальное изображение

Рисунок 6 Редактирование "ручного интерфейса"

Рисунок 6 Редактирование "ручного интерфейса" Скачать оригинальное изображение

Рисунок 7 Редактирование интерфейса сигнализации

Рисунок 7 Редактирование "Алармного интерфейса" Скачать оригинальное изображение

3.2 Проектирование программ ПЛК
3.2.1 Конфигурация оборудования и проектирование основной программы
ПЛК Schneider TM218LDA16DRN является ядром системы управления в данном документе.конфигурация оборудования и настройки конфигурации для контроллера дисплея взвешивания выполняются с помощью So Machine M218 v2.0.31.45 программное обеспечение для программирования, как показано на рисунках 8 и 9. Диаграммы лестницы управления написаны, как показано на рисунках 10-12 для выполнения следующих функций:запуск и остановка ленточного конвейера и соответствующее логическое управление; взвешивание в режиме реального времени, отказ от отклонений, сигнализация об отказе и сигнализация об отказе; и необходимый контроль защиты [3].

Рисунок 8 Конфигурация оборудования системы управления

Рисунок 8 Конфигурация оборудования системы управления Скачать оригинальное изображение

Рисунок 9 Настройки конфигурации контроллера дисплея взвешивания Ind131

Рисунок 9 Настройки конфигурации контроллера дисплея взвешивания Ind131 Скачать оригинальное изображение

Рисунок 1-0 Основная программа

Рисунок 1.0 Основная программа Скачать оригинальное изображение

Рисунок 1-1 Контрольная программа 1

Рисунок 1-1 Контрольная программа 1 Скачать оригинальное изображение

Рисунок 1-2 Контрольная программа 2

Рисунок 1-2 Контрольная программа 2 Скачать оригинальное изображение

3.2.2 Загрузка/загрузка программ и отладка системы
(1) Установка переменных. Переменные служат мостом между функциональными областями сенсорного экрана и точками ввода/вывода ПЛК Шнайдера.сенсорный экран может выполнять такие функции, как ввод параметров в ПЛК, функциональное управление и выход текущего значения ПЛК, как показано на рисунке 13.

(2) Программа загружается на ПЛК. Настроить порт связи, установить связь между ПЛК и компьютером, загрузить завершенную программу ПЛК на ПЛК,и проверить программу через функцию состояния программы и программное обеспечение моделирования. Если обнаружены какие-либо проблемы, вовремя модифицируйте программу. Конфигурации мастер- и рабских станций Modbus показаны на рисунках 14 и 15, а настройки серийных линий показаны на рисунке 16.

Рисунок 1-3 Изменные параметры

Рисунок 1 3 Переменные настройки Скачать оригинальное изображение

Рисунок 1-4 Мастер-конфигурация Modbus

Рисунок 1 4 Модбус Мастер конфигурация Скачать оригинальное изображение

Рисунок 1-5 Конфигурация раба Modbus

Рисунок 1 5 Конфигурация Modbus Slave Скачать оригинальное изображение

Рисунок 1-6 Настройки последовательной линии

Рисунок 1 6 Настройки последовательной линии Скачать оригинальное изображение

(3) После того, как программное обеспечение PLC отладки является нормальным и программное обеспечение конфигурации сенсорного экрана завершено, вся система совместно отладки.сигнал обратной связи и все двигатели моделируются для работы в соответствии с фактическими требованиями управления, чтобы определить, может ли работа и производительность всей системы соответствовать требованиям конструкции;После того, как все испытания нормальны, также проводится испытание симуляции ситуаций с сигнализацией об отказе.

4Анализ сопротивления помехам для повышения точности веса
4.1 Основные факторы, влияющие на точность динамических весов
(1) Объем взвешиваемого продукта, целевая масса, скорость транспортировки и т. д. В этом случае весящиеся 200-литровые бочки смазочного масла имеют относительно небольшое движение,и скорость транспортировки 120 барабанов в час, который совпадает со скоростью наполнительной линии и весового прибора.

(2) Точность выбранной нагрузочной ячейки и инструмента управления взвешиванием В данной работе выбираются нагрузочные ячейки и инструменты управления Mettler Toledo с точностью 0,1 кг.

(3) Температура, влажность, вибрации земли и циркуляция воздуха окружающей среды.стабильная температура и влажность, и низкая земляная вибрация.

4.2 Антиинтерференционный анализ
В данной работе в полной мере рассматривается вопрос о борьбе с помехами при выборе оборудования и проектировании цепей.

(1) Электромагнитная экранизация. Настоящая статья реализует электромагнитную экранизацию посредством трех мер: кабели управления используют экранированные кабели с извилиной пары;Они заложены в покрытом оцинкованном углеродном стале с хорошим электрическим соединением между трубами; и параллельное расстояние между кабелями управления и кабелями питания должно быть больше 600 мм для предотвращения внешних электромагнитных помех.

(2) Заземление для предотвращения помех. В данной статье все сигнальные схемы заземлены через провода к общей точке заземления.Защитный грунт кабеля сигнала и грунт оборудования системы PLC разделеныДлина заземляющего провода сокращается, и заземляющий провода и терминал используются в соответствии со стандартными спецификациями.

(3) Протекция от молнии и устойчивость к помехам.и установка устройств защиты от перенапряжений (SPD), чтобы обеспечить защиту от молнии и устойчивость к помехам [4].

5 Испытание и оценка производительности динамической весы
После того, как динамическая весы была отлажена,он испытывался в течение двух недель с использованием стандартного веса в 200 кг, который прошел проверку в соответствии с "Регламентом по проверке цифровых указателей веса JJG539-2016";Для статистического анализа были собраны в общей сложности 10 групп и 40 данных измерений, как показано в таблице 5.скорость движения, соответствующая линии наполнения, сильная антиинтерферентная способность, полностью отвечает требованиям технологий процесса и легко устанавливается и работает.

Таблица 5 Динамическая весы Анализ данных испытаний Скачать исходную таблицу

Таблица 5 Анализ данных испытаний динамической весы

Начиная с конструкции динамического взвешивания,Эта статья реализует 100% онлайн взвешивания 200 л готовых бочек смазочного масла с помощью применения Шнайдера PLC в динамических весах. По сравнению с традиционной временной ручной проверкой, эффективность увеличивается в 10 раз, и затраты на рабочую силу сохраняются.и преимущество онлайн взвешивания в режиме реального времени очевидноДанные измерений могут быть отправлены обратно в заполнительную машину для автоматического регулирования объема заполнения, что значительно экономит затраты.вес продукции на производственной линии может контролироваться дистанционно, повышение уровня информатизации предприятия.