2025年04月04日 14:13:06 来源：广州市凯士称重设备工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量：1
| 连续液体配料系统的应用 | 2020-01-27 |
| 介绍 随着企业规模的扩大和生产任务的增加，生产车间的自动化程度也随之提高，称重配料系统得到了广泛的应用。结合实际操作，阐述了称重设备在聚氨酯灌装机中的应用。在聚氨酯液体灌装机的自动化生产线中，液体物料的配料是一个重要环节。通常，容量为200公斤液体物料的铁桶用于灌装和配料。在早期的包装中，反应后的液体材料被添加到出料室的出料槽中，液体灌装机被重力进料到铁桶中，并通过电子秤进行测量。液态聚氨酯排放时配料系统温度控制在70-80y之间，甲醇挥发产生的有毒气体对工人的人身健康有一定影响。此外，随着温度降低，产品的粘度变得越来越大，从而延长了排出时间。在实际操作中，为了缩短出料时间，工人经常在高于工艺要求的温度下出料，极易烫伤操作人员。此外，温度越高，挥发量越大，气体扩散到整个放电室，给操作人员的人身安全带来很大威胁。因此，对出料和灌装系统进行自动改造尤为重要。自动灌装机通过扩展称重设备输入输出，配合自动配料系统，实现出料配料自动化方案的设计和控制改造。 2.自动配料系统的工艺方案设计 2.1早期称重配料系统的工艺步骤 在连续液体配料系统的生产过程中，反应罐、反应釜、搅拌釜、配料釜等中的液体物料。需要过滤，然后加入卸料槽。在出料室内，工人用小车将配料铁桶推到电子秤上，称重并记录皮重，然后打开出料溜槽的底阀，利用重力流进行灌装，并观察电子秤前方的显示号。一桶液态聚氨酯灌装至200千克，然后关闭底部。灌装后，系统针对转速称重模块进行模拟，并运行配料控制。现场调节阀的阀位、二次油压和开度相互对应。实验调速系统正常。这表明氮气压缩机的速度波动是由油马达的故障引起的。油门滑阀壳体内部通道中的油马达故障，导向活塞下部的小孔未堵塞。氮气压缩机自启动以来一直稳定在11400转/分钟，运行正常。 2.2液体配料系统新工艺方案设计 根据早期生产的工艺步骤，新的自动配料系统将空包定位，送至防爆电子秤平台，检测桶位，剥皮，启动加料泵，进行灌装计量操作，完成灌装，送出配料桶。 称重灌装系统在新工艺步骤的设计中，重点放在步骤②和③上。防爆电子秤自动称量、灌装和测量这些环节。液体灌装设备在新工艺中，从工人将空配料斗送到入口定位到最终被步进电机小车推出，整个过程耗时2分钟，比以前的人工出料快2分钟，因此总出料时间减少了一半。自动灌装设备在这一设计步骤中，柱塞泵主要用于输送物料，而不是早期的重力输送，从而加快灌装速度。在整个过程中，物料的温度变化不大，出料速度相对稳定。 3配料系统的工作原理和硬件选择 3.1自动配料系统的工作原理 自动配料系统的出料系统由称重仪表控制。自动灌装机按照工艺设计方案分为三部分:桶进口设备控制、计量、灌装设备控制和桶出口设备控制。 对于自动灌装系统的送桶设备的控制，在手动开桶定位完成后，检测到开关动作，称重设备扫描各输入/输出端口，启动步进电机，推动装桶小车将桶送至电子秤的称重平台。自动灌装机排放泵运行，排放电磁阀打开，灌装，防爆电子秤开始测量。当计量满时，排放电磁阀关闭，循环电磁阀打开，排放泵继续运行。当计量满且卸料电磁阀工作时，同步进电机启动，将液体配料桶推出，直至卸料室门口，然后工人用叉车将其转移至仓库。 灌装设备采用两个步进电机分别推动携带配料桶的小平板车沿轨道进出，小平板车通过液体灌装机位置检测称重模块定位，只需简单定位，无需西门子步进电机控制模块FM353控制。电磁阀用来连接手推车。这种设计的目的是确保精确测量。当装载铲斗的小型平板车被推到称重平台上后，其他设备会与之分离，以便防爆电子秤可以对其进行单独称重。 3.2硬件的选择 控制系统硬件为S7-300标准防爆地磅处理器-314，自动灌装机数字输入模块为SM321(DI32XDC24V)32点24V DC输入。液体灌装机数字输出模块由sm322 (d016c120V) 16点120V交流继电器输出模块和SM322(DO32XDC24V)32点24V晶体管DC输出模块组成。模拟输入/输出选用模拟输入/输出模块SM334(12位4合1/2合0)，输入/输出采用4~20mA电流信号。接口扩展模块选择IM360/IM361JM360插入机架0的插槽3，选择IM361插入机架3的插槽3。 称重系统采用PR6241/52型拉压防爆电子秤，称重范围为0 ~ 500公斤(精度1.2/0.8公斤)。 为了降低设计成本，液体灌装设备在液体桶的定位中不使用视觉判断称重模块。自动灌装设备通过操作员将干净配料桶送入并定位。这一步的操作主要是确定桶口的位置。自动灌装机定位完成后，推桶小车沿导轨推桶。另外，防爆地磅的选择不需要重新选择，只需要在原生产线控制系统的称重仪表上进行扩展，原硬件控制系统在设计上有扩展端口。3.3硬件地址的分配和一些电路的设计 对于自动灌装机扩展端口的地址分配，将个扩展模块SM321插入称重配料系统导轨3的插槽6中。其起始地址为1104.0(1104.0-1107.7共32分)，SM322地址为Q108.0-Q109.7共16分，其他扩展模块的地址依次向后扩展，模块地址连续。 液体灌装机输入/输出接口的地址分布。步进电机的控制相对简单。这里，仅执行两个端点的启动和停止控制以及位置控制，而不对旋转角度进行精确控制，并且步进电机的旋转速度是恒定的。 称重灌装设备的电子秤直接与称重仪表的模拟输入/输出模块相连，电子秤发出的4-20mA电流信号发送到称重仪表的模拟输入/输出模块SM334，转换成12位数字信号，另一个发送到电子秤显示控制系统。 4软件设计 4.1控制软件的设计 液体灌装称重设备控制系统的软件流程设计基于工艺流程步骤。 启动称重灌装机的出料系统，复位称重设备的输入/输出端口，检测接口信号。用于灌装的柱塞泵可在个配料桶进料前启动，其停止可由卸料槽中的液位控制或手动停止。料筒加料步进电机给空料筒加料，料筒位置合格后自动返回。灌装过程中，柱塞泵连续运行，物料流向由排放电磁阀和循环电磁阀决定。当定量灌装机的计量未满时，排放电磁阀始终打开。计量满后，关闭排放电磁阀，打开循环电磁阀，物料在排放槽内循环，自动灌装机避免了排放泵频繁启动造成的管道冲击振动。出料桶步进电机的操作是在拉出液桶后等待，在出料电磁阀关闭后延时5秒，然后进入拉出下一桶。等待时间由灌装速度决定。 4结论和建议 自动灌装称重装置提高了增压风机振动系统(包括引风机振动)的可靠性。液体灌装称重装置对保证整个烟气系统和机组主体的安全至关重要。通过以上实例分析，结合其他工程，风机振动监测系统(包括引风机振动)应注意以下几点: (1)液体灌装设备系统接地正确。振动信号的信号源在数量级上非常小，并且容易受到外部信号的干扰。系统接地应避免高压大电流设备的安全接地，保护接地点。 (2)液体灌装机探头的安装位置符合设计或制造商的要求。自动灌装系统的振动安装位置应基于设计和安装图纸以及制造商图纸。自动灌装机电子秤自动称重过程采用两个延时完成:一是配料斗送入电子秤称重平台后，推斗小车与提斗小车分离，延时4秒后进行提斗操作；液体灌装系统的另一部分是在剥离操作完成后延迟3秒钟，启动计量程序并执行计量操作。对于去皮操作，空桶称重完成。其模拟电流由模拟输入/输出模块转换成12位数字，并存储在称重设备的存储器中。标度被清零。3秒钟后，称重开始。天平又开始计数了。当达到预设值200公斤时，向称重配料系统发送脉冲，称重完成。4.2梯形图的编制 自动灌装装置的主控单元S7-300称重仪的控制程序由西门子STEP7V5.3软件编写，由梯形图编程软件按照程序流程图的顺序执行。 结论 自动控制系统的设计和改造完成后，液体灌装装置经过一段时间的运行，达到了最初的设计要求。配料过程中，采用泵输送物料，比以前的重力灌装节省2分钟/桶，总出料时间减少1.5h，大大降低了工人的劳动强度。自动灌装称重装置采用称重仪表和电子秤计量系统相结合的电控方案，集成机械、气动和称重模块技术。液体灌装称重使灌装设备操作简单，性能可靠，设备的可维护性和灵活性显著提高。 | |
