一、定量給料機簡介
定量給料機是對散狀物料進行連續稱量給料的理想設備,是稱重計量和定量控制為一體的高科技產品,本文提到的給料機是塑料行業輔機。適用于注塑、吹塑、擠出及填充和
包裝設備,供料適用于粒料和粉末型物料。
圖1-1定量給料機設備圖片
二、永宏PLC產品介紹
永宏電機股份有限公司于1992年由一群從事PLC設計工作多年的工程師創立于臺灣。1993年推出FBE和FBN系列產品,2003年推出FBs全新系列產品備受業界好評。這個設備主要用到稱重功能,而永宏PLC針對稱重功能專門研制了FBs-1LC。據客戶反饋該模塊性能非常卓越,編程也方便好用。

三、系統控制要求
圖3-1定量給料機的分析
正如上圖所示,該給料機有4-6個料筒,通過設定單次稱重的重量,并且設定每種物料的比例,物料1先進入料筒當達到設定的重量后,關閉物料1進料門,這時候物料2開始進料,依次類推每種物料就會按照比例依次進入稱重單元中。當稱重達到單次的總重量后,卸料門開啟,把這一批次的總物料送入混料單元中,進行不斷的混料。當設備達到當天的總產量之后,設備會停止進料。
技術難點:由于進料口離
稱重傳感器所在的位置距離有40CM,當傳感器接收到重量到的時候才關閉進料門,這時候空中還會滯留很多物料落入稱重單元,由于每個進料口的大小不同,且不可調節,所以造成了混料的不均勻。這就要求系統應該具有很好的補償功能,假如上次多下了幾克料,再下一次進料的時候就會自動少下幾克,這樣是才能解決混料的精度問題。
四、解決方案
針對以上控制要求,結合了永宏PLC的相關產品的技術特點,我提出了用永宏PLC的實現的方法,FBs-1LC是非常精準的稱重模塊,并且響應的時間可以從5HZ--480HZ,靈敏度從2mV/V—;20mV/V。可以滿足常用的控制場合,測量范圍可以從幾克到幾噸。
4.1控制部分的構成
主要產品功能規格:
1. 主控制器:FBs-24MAR2-AC
2. 稱重模塊:FBs-1LC
3. 人機界面:UNICON 7寸屏
4.2系統結構圖
圖4-1系統結構圖
4.3電氣接線圖
圖4-2系統電氣接線圖
五、系統控制程序
5.1 控制工藝流程圖
圖5-1控制流程圖
5.2 稱重初始化程序
圖5-2 稱重單元配置
這部分程序中Y10-Y17是給FBS-1LC進行配置的,給Y10到Y17全部清零就配置稱重模塊為測量范圍為0-10mV,轉換速率為5HZ,平均次數為0。通過FUN33指令來實現稱重單元的清零和校準功能。
圖5-3 電子稱的清零和校準
5.3模式1工作程序
這部分就是判斷是否達到設定的重量,若沒達到就進行下料,如果超過設定量就跳轉到下一步,保存單次的重量,跳轉到下一種物料的下料,依次類推。并且當一種物料的比例設定為0時,直接自動跳過該物料的下料操作,并且保存相關產量的信息。
圖5-4 模式1工作部分程序
5.4模式2工作程序
模式2的工作流程就只是按照下料時間的設定來進行下料操作,例如設定物料1下料時間為2S,物料2下料時間為3S,物料3下料時間為4S。定量給料機就進行相關時間的進行供料。
圖5-5 模式1工作部分程序
5.5自動補償的程序
圖5-6 模式1工作部分程序
自動補償是該程序的難點之所在,程序設計的核心思想是:保存上次下料量與設定量的之間的差值,若上次下料多下了,則下一次下料的時候就會少下對應的量。考慮到控制滯留物料的影響,經過多次試驗發現物體多次下料之后控制滯留的物料再20g左右,故在設定比例后,在該下料的標準值減去20g,預算成程序內部的設定值。并且要對稱重模塊重新進行配置,提高稱重模塊的轉換速度,該程序調節稱重模塊的響應頻率為最高的480HZ。
六、調試過程
圖6-1控制柜的相關圖片
圖6-2調試過程圖片
該設備調試周期比較久,單單的自動補償功能,在經過現場無數次的調試才總結出了一定經驗,從自動控制理論來講這個系統屬于大滯后系統,這個系統的數學模型非常復雜,只能是一次次的實驗總結出一定規律來,給系統做很大的補償才能實現很好的控制效果。同時稱重模塊轉換速率也要相應足夠快,這樣的控制相應才能及時。經過不斷的調試客戶對我們的控制精度很滿意。
F
ATEK的FBS系列的PLC有很多特色的模塊,使用起來非常好用,例如語音模塊、語音模塊、溫度控制模塊,這些非常具有針對性,特色非常鮮明,并且控制精度高,編程方便等優點,這些優點是其他PLC所不可比擬的。