基于無線通訊的旋轉稱量式灌裝旋蓋機設計
發(fā)布時間：2019-10-22 06:58
【摘要】：目的改進旋轉稱量式灌裝旋蓋機的控制方法。方法基于對市場上現(xiàn)有該類設備的研究,設計一種以工業(yè)無線局域網(IWLAN)通信方式代替電滑環(huán)的旋轉稱量式灌裝設備,同時將稱量傳感器與稱量模塊分開進行設計。結果實現(xiàn)旋轉PLC與固定PLC的數(shù)據(jù)傳輸,既傳輸了大量的數(shù)據(jù),又避免了因電滑環(huán)掉電而導致的數(shù)據(jù)傳輸中斷,在保證灌裝精度的同時大大降低了更換稱量單元的成本。結論該設備既保證了很高的灌裝精度,同時具有很快的灌裝速度,在實際應用中取得了很好的使用效果。
【圖文】：
的卡具形狀來適應，來保證最大限度地兼容包裝桶。儲液罐頂端蓋板上安裝旋轉進料孔，與固定的進料裝置連接，儲液罐頂端周圍均布小電控箱，用于安裝電控元件。理蓋旋蓋機構由灌裝主電機經同步帶減速器驅動，主要由平臺支架下方的驅動裝置和齒輪傳動、平臺上方的旋蓋機構、理蓋分蓋機構及撥通定位機構組成，旋蓋機構相對于平臺支架可以上下運動，與旋轉灌裝機配合共同實現(xiàn)對不同高度桶型的兼容，而撥通定位機構的形狀與灌裝秤臺卡具的形狀一致，用來適應不同桶外形的變化[7—9]。旋轉稱量灌裝旋蓋機三維效果及結構見圖1。灌裝頭的結構采用具有專利技術的帶負吸功能的液體灌裝復合閥，其最大的特點就是可解決灌裝滴漏問題，一般的灌裝設備解決灌裝閥滴漏問題都是采用接料盤，而在旋轉稱量灌裝機上，由于空間和結構的限制無法加裝接料盤，而此種結構的灌裝閥在自身閥體內部加裝負吸閥，在灌裝完成后閥體關閉時將殘留在閥體末端的物料吸到負吸閥內，有效防止滴漏和污染包裝物，在灌裝開始開閥時，負吸腔內的物料又自動排出，流到包裝物內，既減少了維護成本，也降低了物料浪費[10—11]。在灌裝回轉平臺位于平臺支架下方的同軸位置安裝旋轉編碼器，用來測量灌裝頭的旋轉角度。以24頭旋轉稱量灌裝機為例，即圓周方向均布24個灌裝頭，則相鄰灌裝頭的角度差就是15°，只要確定圖1旋轉稱量灌裝旋蓋機三維效果及結構Fig.13Deffectsandstructurediagramoffillingmachineconveyingmechanism了回轉盤的零點位置，各個灌裝頭的實時角度就可以得知，而各個灌裝頭的實時角度除了用來實現(xiàn)灌裝功能外，還可以用在固定區(qū)域的切換物料、清洗儲液罐功能。2控制系統(tǒng)設計2.1系統(tǒng)的總體方案該系統(tǒng)采用工業(yè)無線局域網通訊的方式，使用西門?
第38卷第9期段文軍等：基于無線通訊的旋轉稱量式灌裝旋蓋機設計·67·為以太網連接模塊，SIWAREXMS模塊作為稱量單元，在滿足系統(tǒng)需要的同時降低系統(tǒng)成本。圖2控制系統(tǒng)方案Fig.2Programdiagramofcontrolsystem主站PLC安裝于固定控制柜內，旋轉從站PLC安裝于旋轉儲液罐上，旋轉從站PLC再通過MPI通信方式與各個稱量子站PLC進行數(shù)據(jù)通訊。主站PLC主要完成空桶進桶、主電機旋轉、進料閥開關、旋蓋機理蓋放蓋以及與旋轉從站PLC進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ艿目刂�；旋轉從站PLC主要完成各個灌裝頭旋轉角度的定位，向各個稱量子站PLC發(fā)送開始灌裝命令，接受各個稱量子站PLC發(fā)送的灌裝結束命令（為了保證灌裝命令發(fā)送接收的及時性采用數(shù)字量直接通信的方式），與主站PLC及各個稱量子站PLC進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ艿目刂�；各個稱量子站PLC都擴展有相同數(shù)量的稱量模塊，主要完成各個灌裝頭的灌裝過程控制，電子秤的標定及校驗，接受旋轉從站PLC的灌裝開始命令，將灌裝完成信號發(fā)送給旋轉從站PLC，與旋轉從站PLC進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ艿目刂啤?4頭旋轉稱量式灌裝旋蓋機的硬件配置見圖3。圖3硬件配置Fig.3Diagramofhardwareconfiguration系統(tǒng)的稱量單元采取稱量模塊加稱量傳感器的模式，而傳統(tǒng)的旋轉稱量式灌裝機的稱量單元是稱量模塊與稱量傳感器集成一體的，在設備的使用中，稱量傳感器是較易被人為損壞的部件，如果稱量模塊與稱量傳感器集成一體的話，需更換稱量傳感器時就必需連稱量模塊一起更換，而將兩者分開設計時更換成本就大大降低。2.3控制系統(tǒng)軟件設計軟件設計全部采用模塊化結構設計，按照灌裝設備的功能實現(xiàn)進行劃分，控制系統(tǒng)軟件主要分為3個部分：主站PLC控制程序，，主要有系統(tǒng)初始化、以太網通信數(shù)據(jù)處理、故障報警及處理、手動控制、?
【作者單位】： 北京航天斯達科技有限公司;
【分類號】：TB486
本文編號：2551522
【圖文】：
的卡具形狀來適應，來保證最大限度地兼容包裝桶。儲液罐頂端蓋板上安裝旋轉進料孔，與固定的進料裝置連接，儲液罐頂端周圍均布小電控箱，用于安裝電控元件。理蓋旋蓋機構由灌裝主電機經同步帶減速器驅動，主要由平臺支架下方的驅動裝置和齒輪傳動、平臺上方的旋蓋機構、理蓋分蓋機構及撥通定位機構組成，旋蓋機構相對于平臺支架可以上下運動，與旋轉灌裝機配合共同實現(xiàn)對不同高度桶型的兼容，而撥通定位機構的形狀與灌裝秤臺卡具的形狀一致，用來適應不同桶外形的變化[7—9]。旋轉稱量灌裝旋蓋機三維效果及結構見圖1。灌裝頭的結構采用具有專利技術的帶負吸功能的液體灌裝復合閥，其最大的特點就是可解決灌裝滴漏問題，一般的灌裝設備解決灌裝閥滴漏問題都是采用接料盤，而在旋轉稱量灌裝機上，由于空間和結構的限制無法加裝接料盤，而此種結構的灌裝閥在自身閥體內部加裝負吸閥，在灌裝完成后閥體關閉時將殘留在閥體末端的物料吸到負吸閥內，有效防止滴漏和污染包裝物，在灌裝開始開閥時，負吸腔內的物料又自動排出，流到包裝物內，既減少了維護成本，也降低了物料浪費[10—11]。在灌裝回轉平臺位于平臺支架下方的同軸位置安裝旋轉編碼器，用來測量灌裝頭的旋轉角度。以24頭旋轉稱量灌裝機為例，即圓周方向均布24個灌裝頭，則相鄰灌裝頭的角度差就是15°，只要確定圖1旋轉稱量灌裝旋蓋機三維效果及結構Fig.13Deffectsandstructurediagramoffillingmachineconveyingmechanism了回轉盤的零點位置，各個灌裝頭的實時角度就可以得知，而各個灌裝頭的實時角度除了用來實現(xiàn)灌裝功能外，還可以用在固定區(qū)域的切換物料、清洗儲液罐功能。2控制系統(tǒng)設計2.1系統(tǒng)的總體方案該系統(tǒng)采用工業(yè)無線局域網通訊的方式，使用西門?
第38卷第9期段文軍等：基于無線通訊的旋轉稱量式灌裝旋蓋機設計·67·為以太網連接模塊，SIWAREXMS模塊作為稱量單元，在滿足系統(tǒng)需要的同時降低系統(tǒng)成本。圖2控制系統(tǒng)方案Fig.2Programdiagramofcontrolsystem主站PLC安裝于固定控制柜內，旋轉從站PLC安裝于旋轉儲液罐上，旋轉從站PLC再通過MPI通信方式與各個稱量子站PLC進行數(shù)據(jù)通訊。主站PLC主要完成空桶進桶、主電機旋轉、進料閥開關、旋蓋機理蓋放蓋以及與旋轉從站PLC進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ艿目刂�；旋轉從站PLC主要完成各個灌裝頭旋轉角度的定位，向各個稱量子站PLC發(fā)送開始灌裝命令，接受各個稱量子站PLC發(fā)送的灌裝結束命令（為了保證灌裝命令發(fā)送接收的及時性采用數(shù)字量直接通信的方式），與主站PLC及各個稱量子站PLC進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ艿目刂�；各個稱量子站PLC都擴展有相同數(shù)量的稱量模塊，主要完成各個灌裝頭的灌裝過程控制，電子秤的標定及校驗，接受旋轉從站PLC的灌裝開始命令，將灌裝完成信號發(fā)送給旋轉從站PLC，與旋轉從站PLC進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ艿目刂啤?4頭旋轉稱量式灌裝旋蓋機的硬件配置見圖3。圖3硬件配置Fig.3Diagramofhardwareconfiguration系統(tǒng)的稱量單元采取稱量模塊加稱量傳感器的模式，而傳統(tǒng)的旋轉稱量式灌裝機的稱量單元是稱量模塊與稱量傳感器集成一體的，在設備的使用中，稱量傳感器是較易被人為損壞的部件，如果稱量模塊與稱量傳感器集成一體的話，需更換稱量傳感器時就必需連稱量模塊一起更換，而將兩者分開設計時更換成本就大大降低。2.3控制系統(tǒng)軟件設計軟件設計全部采用模塊化結構設計，按照灌裝設備的功能實現(xiàn)進行劃分，控制系統(tǒng)軟件主要分為3個部分：主站PLC控制程序，，主要有系統(tǒng)初始化、以太網通信數(shù)據(jù)處理、故障報警及處理、手動控制、?
【作者單位】： 北京航天斯達科技有限公司;
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