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      GDX2小包機(jī)加膠預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)

      2017-01-20 17:27:39王金
      關(guān)鍵詞:膠量小盒膠液

      王金

      摘 要:本文利用SIMATIC S7-200 PLC以及SIMATIC HMI觸摸屏,針對(duì)GDX2包裝機(jī)小包加膠故障的報(bào)警缺陷,設(shè)計(jì)了一套GDX2小包機(jī)加膠預(yù)警系統(tǒng),用于監(jiān)控小包機(jī)加膠情況。在出現(xiàn)加膠故障時(shí),及時(shí)報(bào)警。提高了產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性,降低出現(xiàn)小盒無膠的概率,避免材料浪費(fèi),節(jié)約成本。

      關(guān)鍵詞:GDX2包裝機(jī);加膠預(yù)警;S7-200 PLC

      中圖分類號(hào):TP272 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

      0.引言

      在信息化日益發(fā)展的今天,工業(yè)技術(shù)的應(yīng)用也越來越功能化?,F(xiàn)在已不是一味追求生產(chǎn)產(chǎn)量的時(shí)代。產(chǎn)品的質(zhì)量以及企業(yè)的精益化管理愈發(fā)重要。

      GDX2包裝機(jī)作為煙草企業(yè)的主要包裝機(jī)型之一,有著諸多優(yōu)點(diǎn),但也存在著一些設(shè)計(jì)上的不足。針對(duì)GDX2小盒加膠故障無法預(yù)警的問題而設(shè)計(jì)了本預(yù)警系統(tǒng)。

      GDX2小盒加膠系統(tǒng)由小盒膠缸、膠量檢測(cè)傳感器、儲(chǔ)膠桶、加膠管、加膠電磁閥等部件組成,膠量檢測(cè)位于膠液上方,當(dāng)膠量檢測(cè)傳感器檢測(cè)到膠缸內(nèi)膠量不足時(shí),將信號(hào)傳送給GD電控,再由GD電控控制加膠電磁閥動(dòng)作,將儲(chǔ)膠桶內(nèi)的乳膠通過加膠管流入小盒膠缸內(nèi)。但在生產(chǎn)實(shí)際中,由于膠缸內(nèi)涂膠器高速轉(zhuǎn)動(dòng),有時(shí)會(huì)將膠液甩到膠量檢測(cè)傳感器上,造成膠量檢測(cè)傳感器被膠糊住,無法檢測(cè)到膠缸內(nèi)的實(shí)際膠量。此現(xiàn)象持續(xù)20分鐘左右,會(huì)造成GD小盒膠缸內(nèi)膠液用盡,然后造成小盒打膠不足,最后小盒無膠觸發(fā)條包機(jī)入口開口檢測(cè)報(bào)警,此間出現(xiàn)大批量不合格品。由于GDX2并未設(shè)計(jì)有關(guān)小盒加膠故障的報(bào)警功能,只能靠問題發(fā)生后的人為發(fā)現(xiàn),存在巨大的質(zhì)量隱患。

      1.SIMATIC S7-200 PLC簡(jiǎn)介

      SIMATIC S7-200 PLC有著很高的實(shí)時(shí)性能,它處理速度高,并且有著較為強(qiáng)大的通信功能方案,其硬件和軟件的操作也十分簡(jiǎn)便。SIMATIC S7-200 PLC具有統(tǒng)一的模塊化設(shè)計(jì),其可以控制提供一個(gè)有效且經(jīng)濟(jì)的自動(dòng)化解決方案。

      2.預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

      在進(jìn)行方案確定前,設(shè)計(jì)并考慮了利用超聲波液位探測(cè)技術(shù)進(jìn)行膠杠內(nèi)液位的監(jiān)控,但考慮外掛的檢測(cè)受現(xiàn)場(chǎng)高噪聲高振動(dòng)的影響,可能會(huì)影響檢測(cè)的正常使用。而且也有被甩出的膠影響檢測(cè)效果的可能。通過對(duì)機(jī)車動(dòng)作電氣原理的分析,找出了通過計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能的方法,成功避開了液位檢測(cè)受外界環(huán)境影響大的缺點(diǎn)。

      本文選擇可以產(chǎn)量計(jì)數(shù)的檢測(cè)信號(hào)作為輸入點(diǎn),選擇高速運(yùn)行信號(hào)作為啟動(dòng)信號(hào),當(dāng)機(jī)車運(yùn)行時(shí),小包機(jī)加膠預(yù)警系統(tǒng)開始工作。通過記錄一段時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)判斷小包機(jī)加膠是否正常。

      根據(jù)功能要求以及經(jīng)濟(jì)性的考慮,選擇SIMATIC S7-200 PLC以及SIMATIC HMI觸摸屏以完成預(yù)警系統(tǒng)的功能。

      具體思路為:通過監(jiān)控兩次加膠電磁閥作用間隔內(nèi)十五步輪脈沖計(jì)數(shù)值,與預(yù)設(shè)時(shí)間值進(jìn)行比較。當(dāng)脈沖計(jì)數(shù)超過加膠極限產(chǎn)量間隔而未進(jìn)行加膠動(dòng)作時(shí),則可判定小包膠杠膠量低于最低值,繼續(xù)使用會(huì)造成小盒無膠的質(zhì)量問題。當(dāng)加膠時(shí)間超過設(shè)定最大加膠時(shí)間時(shí),則可判定加膠超時(shí),可能為加膠管路堵塞等原因造成的無法將膠桶內(nèi)的膠液輸送到膠杠內(nèi)。通過STEP7軟件進(jìn)行PLC控制的過程功能編寫。利用計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器及比較器,通過對(duì)輸入信號(hào)的采集來進(jìn)行判斷,利用上述邏輯判斷是否達(dá)到報(bào)警條件,當(dāng)達(dá)到限定條件時(shí),輸出報(bào)警信號(hào),并在觸摸屏上顯示警示信息。通過wincc flexible軟件進(jìn)行了觸摸屏的組態(tài)編寫。完成的操作屏界面如圖1所示。通過機(jī)車單位時(shí)間消耗小盒數(shù)量以及膠杠膠量的多少,并考慮減少誤報(bào)的可能性,計(jì)算出需要設(shè)定的產(chǎn)量間隔以及最大加膠時(shí)間。并通過在機(jī)車上的實(shí)際調(diào)試,找出了最優(yōu)參數(shù)設(shè)置。經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn),小盒加膠預(yù)警系統(tǒng)功能正常,當(dāng)小盒加膠出現(xiàn)問題是,可以及時(shí)顯示加膠故障報(bào)警信息。最后在GD面板上增加報(bào)警燈和蜂鳴器,以方便提醒機(jī)車操作人員注意。故障排除報(bào)警自動(dòng)復(fù)位,無須人工操作,簡(jiǎn)化了操作人員的操作步驟。

      結(jié)語

      該課題通過檢測(cè)加膠電磁閥的動(dòng)作頻率,和每次電磁閥的動(dòng)作持續(xù)時(shí)間,診斷兩個(gè)可能發(fā)生的故障:(1)由于膠缸膠量檢測(cè)被糊住造成的長(zhǎng)時(shí)間不加膠故障;(2)由于膠桶無膠或者加膠管堵塞造成的電磁閥動(dòng)作,但是卻沒有膠液流入的故障。充分地保障了GDX2小盒加膠的可靠性。避免因此造成的大面積截?zé)熀筒牧侠速M(fèi)。為企業(yè)精益化管理提供保障。

      參考文獻(xiàn)

      [1]李曉海,南新元,謝麗蓉.基于高速脈沖計(jì)數(shù)器的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微電機(jī),2012,45(2):72-74.

      [2]李丙林,宋殿斌,劉克平.PLC和觸摸屏在耐壓試驗(yàn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,32(4):394-398.

      [3]韓偉娜,劉寶華.基于S7-200的搬運(yùn)機(jī)械手的PLC控制[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù),2011,30(2):259-261.

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