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1、行星攪拌機(jī)生產(chǎn)流程自動(dòng)控制設(shè)計(jì)
行星攪拌機(jī)生產(chǎn)流程自動(dòng)控制設(shè)計(jì)
摘要:本文闡述了行星攪拌機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)流程中自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析,具有實(shí)踐參考意義。
關(guān)鍵詞:行星攪拌機(jī);自動(dòng)控制;設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào): S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
行星攪拌機(jī)是一種高性能的固體、粉粒體和液體的攪拌、混煉萬(wàn)能攪拌機(jī),性能特點(diǎn)是混煉粘度范圍大,兩根框型攪拌槳在公轉(zhuǎn)的同時(shí),自身進(jìn)行自轉(zhuǎn),攪拌槳相互間以及攪拌槳與槽內(nèi)壁的間隔也極小,能夠?qū)⑺傈c(diǎn)降到最少,所以可以產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切力及高度捏合效果,使被處理材料在槽內(nèi)的運(yùn)動(dòng)更有效,更換備用槽生產(chǎn)不同品種,操作更
2、合理,也可實(shí)現(xiàn)真空,冷卻,加熱等多種操作。
1、生產(chǎn)流程自動(dòng)控制要求
1.1穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量主要由材料比例,攪拌轉(zhuǎn)速,攪拌時(shí)間和攪拌次數(shù)四個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)控制,這四個(gè)環(huán)節(jié)必須符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),才能保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,所以需要設(shè)計(jì)固定的生產(chǎn)流程,減少手動(dòng)控制可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤。
1.2操作簡(jiǎn)單,可以?xún)?chǔ)存多種產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù),由專(zhuān)業(yè)工藝人員輸入上述四個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)后,現(xiàn)場(chǎng)操作人員在更換生產(chǎn)品種時(shí)只需填寫(xiě)品種編號(hào)就能導(dǎo)出與之相對(duì)應(yīng)的流程,即可開(kāi)始生產(chǎn),防止生產(chǎn)多種產(chǎn)品時(shí)出現(xiàn)混亂。
1.3故障檢測(cè),在出現(xiàn)故障停機(jī)時(shí),如電機(jī)過(guò)負(fù)載,真空閥開(kāi)閉錯(cuò)誤等,設(shè)備可反響故障原因,提高故障迅速
3、消除的能力,縮短停機(jī)時(shí)間。 2、自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖
根據(jù)以上要求選用可編程控制器、觸摸屏、電子秤、變頻器和電機(jī)組成控制系統(tǒng)。
可以使用觸摸屏自動(dòng)控制系統(tǒng)界面輸入產(chǎn)品參數(shù),由程序控制儲(chǔ)存到可編程控制器的數(shù)據(jù)存放器中。當(dāng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),存放器中攪拌轉(zhuǎn)速通過(guò)程序變?yōu)槟M量值,經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)阶冾l器的模擬量端子中作為輸入頻率,變頻器接收到信號(hào),調(diào)整相應(yīng)的輸出頻率,以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速,同時(shí)將輸出頻率對(duì)應(yīng)的模擬量,反響給可編程控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊,再一次由程序變?yōu)閿?shù)字量,傳輸?shù)接|摸屏顯示。
電機(jī)電流也經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)娇删幊炭刂破鳎捎|摸屏顯示當(dāng)前電流。
電子秤將槽內(nèi)
4、材料重量傳輸給可編程控制器,與設(shè)定的計(jì)量參數(shù)比照,如出現(xiàn)重量錯(cuò)誤,觸摸屏即刻報(bào)警提示。
攪拌時(shí)間和攪拌次數(shù)由程序本身計(jì)算。 3、自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
以三菱Q系列PLC為例,以下為系統(tǒng)中幾個(gè)主要局部程序設(shè)計(jì)介紹。系統(tǒng)由生產(chǎn)流程輸入與查看,計(jì)量表示,工序運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和異常報(bào)警5個(gè)界面組成。
3.1生產(chǎn)流程輸入與查看界面 3.1.1 D200~D299為需要輸入的流程數(shù)據(jù),其中D200~D249為設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定參數(shù),分為7個(gè)工序,每個(gè)工序都有運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速,時(shí)間,工程選擇和真空選擇組成。D250~D299為計(jì)量設(shè)定參數(shù),設(shè)定為給每種材料稱(chēng)重,最多5種材料。
3.1.2
5、第836步至第851步:D330設(shè)為1,即1號(hào)產(chǎn)品,客戶(hù)自行輸入?yún)?shù)完畢后,D200~D299通過(guò)[品種寫(xiě)入]按鈕批量轉(zhuǎn)移至D5000后100個(gè)存放器中存儲(chǔ)。2號(hào)產(chǎn)品由D5100開(kāi)始,其他編號(hào)依次類(lèi)推,最多8種品種。
3.1.3 第809步至第827步:例如生產(chǎn)5號(hào)產(chǎn)品,D330設(shè)為5,程序?qū)5400后100個(gè)存放器中的數(shù)據(jù)批量轉(zhuǎn)移至D200~D299中,進(jìn)行查看或修改,其他編號(hào)操作相同。
3.2計(jì)量檢測(cè)界面
3.2.1 D700~D799為[計(jì)量表示]界面涉及參數(shù),對(duì)應(yīng)客戶(hù)輸入?yún)?shù)D5040~D5099,通過(guò)程序?qū)⑵渥x取。其中D700~D749為運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定值,暫時(shí)不
6、使用,D750~D799為材料計(jì)量設(shè)定值,由重量范圍和投入有無(wú)組成, D800~D829為判定結(jié)果。
3.2.2 第990步至第1010步:材料重量范圍包括上限與下限。當(dāng)重量在范圍值內(nèi)時(shí)判定為合格,超過(guò)或低于范圍值時(shí)判定為不合格。將材料1的上下限D(zhuǎn)750,D751和當(dāng)前電子秤稱(chēng)重值輸入判定程序D850、D851和D840進(jìn)行處理,得出結(jié)果。
3.2.3 第1011步至第1024步:由于槽內(nèi)材料為累加重量,需要當(dāng)前參加材料的重量時(shí),由當(dāng)前電子秤稱(chēng)重值D840與上一次材料稱(chēng)重值得差計(jì)算得出。
3.2.4 第1025步至第1038步:計(jì)量判定后導(dǎo)入判定結(jié)果存放器進(jìn)行顯示。
7、
3.2.5 以上為材料1計(jì)量流程,其他材料重復(fù)2、3、4項(xiàng)。
3.3 工序運(yùn)轉(zhuǎn) 3.3.1 D500~D629為[工序運(yùn)轉(zhuǎn)]界面涉及參數(shù),對(duì)應(yīng)[計(jì)量表示]D700~D829,通過(guò)程序?qū)⑵鋵?dǎo)出。其中D500~D549為運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定值,對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制,D550~D629為材料計(jì)量結(jié)果,本界面僅作為顯示參考。
3.3.2工序1轉(zhuǎn)速D510和真空選擇D513輸入運(yùn)轉(zhuǎn)程序D320和D323,當(dāng)真空選擇D323為1,此工序開(kāi)始時(shí)翻開(kāi)真空泵,真空度到達(dá)設(shè)定要求后運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)起動(dòng),真空泵在預(yù)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)停機(jī)。當(dāng)真空選擇D323為0,槽為保持密封狀態(tài),真空泵不運(yùn)轉(zhuǎn),攪拌運(yùn)轉(zhuǎn)計(jì)時(shí)起動(dòng)。
8、
3.3.3 第1228步至第1260步:工序1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間D511輸入運(yùn)轉(zhuǎn)程序D321,運(yùn)行時(shí)間到達(dá)后,此工序運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束。
3.3.4工序1工序選擇D513輸入運(yùn)轉(zhuǎn)程序D322,工序1結(jié)束后,當(dāng)工序選擇為1時(shí),設(shè)備暫時(shí)停機(jī),等待客戶(hù)下一步操作。工序選擇為0時(shí),自動(dòng)進(jìn)入下一工序。
3.3.5 以上為工序1流程,其他工序重復(fù)2、3、4項(xiàng),總工序數(shù)超過(guò)7時(shí),生產(chǎn)流程結(jié)束。
3.4異常記錄
3.4.1觸摸屏中異常記錄設(shè)置:選擇觸摸屏編輯軟件中[注釋],新建報(bào)警注釋組,輸入報(bào)警文本。然后選擇 [報(bào)警],新建用戶(hù)報(bào)警監(jiān)視,輸入每一個(gè)報(bào)警文本對(duì)應(yīng)的軟元件。當(dāng)出現(xiàn)某一項(xiàng)故障時(shí),向
9、程序輸入錯(cuò)誤信號(hào),對(duì)應(yīng)的軟元件狀態(tài)為變?yōu)镺N,觸摸屏上即可顯示報(bào)警信息,操作人員根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的處理。
3.4.2報(bào)警內(nèi)容:主電機(jī)異常為變頻器故障輸出,油壓和真空過(guò)負(fù)荷為電機(jī)過(guò)電流,真空導(dǎo)通閥、排氣閥和破壞閥故障為真空運(yùn)轉(zhuǎn)和恢復(fù)大氣壓時(shí),三個(gè)氣閥分別開(kāi)閉狀態(tài)出現(xiàn)錯(cuò)誤,計(jì)量異常為投入材料重量不符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。如客戶(hù)有其他報(bào)警要求,可追加內(nèi)容。
4、結(jié)語(yǔ)
該套自動(dòng)化設(shè)備可以用于加工各種材料包括著色、磁性涂布、陶瓷,電子部件、粘接和密封等,以及化裝品,醫(yī)藥品,復(fù)印用燃料粉等諸多領(lǐng)域。配合擠壓機(jī)和灌裝機(jī)使用,可以組成小型生產(chǎn)線(xiàn),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)從材料調(diào)配到成品包裝的完全自動(dòng)化,減少人力操作,減少產(chǎn)品劣質(zhì)率,提高生產(chǎn)效率,提高經(jīng)濟(jì)效益。