殷興光，尹毅峰

（1.陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 西安710300；2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 河南 鄭州450002）

數(shù)料機(jī)的自動(dòng)控制

殷興光1，尹毅峰2

（1.陜西國(guó)防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 西安710300；2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院 河南 鄭州450002）

基于節(jié)省人力、提高效率、提高工業(yè)自動(dòng)化水平為目的考慮，采用了可編程控制器技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)罐裝的方法。通過(guò)在藥廠的試驗(yàn)，得出數(shù)料機(jī)清點(diǎn)顆粒數(shù)目準(zhǔn)確、比人工罐裝衛(wèi)生、工作效率比人工提高60%以上的結(jié)論，可見(jiàn)此數(shù)料機(jī)值得在企業(yè)推廣。

PLC;數(shù)料機(jī);傳感器;汽缸;自動(dòng)控制

醫(yī)藥、食品行業(yè)有許多如膠囊或藥丸顆粒的裝瓶、顆粒狀食物的裝瓶或裝盒等罐裝的工序。以前的方法是采用人工數(shù)粒，工人工作時(shí)間長(zhǎng)了難免出錯(cuò)，且工作效率低。本文介紹的數(shù)料機(jī)采用可編程控制器技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)罐裝，節(jié)省人力、提高效率、提高工業(yè)自動(dòng)化的水平,克服了人工數(shù)粒的不足。

1 硬件系統(tǒng)

數(shù)料機(jī)由機(jī)體、傳輸體、下料體、供料體和控制器等組成，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。數(shù)料機(jī)的傳送帶由傳輸電機(jī)拖動(dòng)，用于傳送容器。下料體由下料電機(jī)、下料盤、下料道和下料口組成。下料盤由下料電機(jī)拖動(dòng)，將下料盤上的粒狀物品送到下料道，再經(jīng)下料口裝入容器中。供料體的作用是向下料盤提供粒狀物品。數(shù)料機(jī)有3個(gè)傳感器，1)容器傳感器，用作檢測(cè)傳送帶上是否有容器；2)下料傳感器，用作檢測(cè)下料盤的粒狀物品是否全部掉入下料道，下料傳感器選用檢測(cè)距離為10 mm的接近開關(guān)；3)料位傳感器，作用是檢測(cè)下料盤是否需要供料，料位傳感器選用雙位控制開關(guān)安裝于下料盤中。

圖1 數(shù)料機(jī)硬件結(jié)構(gòu)Fig.1 The number of feeding machine hardware structure

2 軟件系統(tǒng)

2.1 軟件設(shè)計(jì)流程圖

根據(jù)數(shù)料機(jī)的工作要求構(gòu)建了圖2的可編程控制器軟件設(shè)計(jì)流程圖，編程順序按流程圖的順序進(jìn)行。在系統(tǒng)軟件運(yùn)行后首先通過(guò)料位傳感器判斷下料盤粒狀物品是否足夠，如果料不夠，就通過(guò)供料體供料1 s。延時(shí)若到，則關(guān)閉傳輸下料電機(jī)。若料足則還要通過(guò)容器傳感器判斷容器是否到位，若容器沒(méi)有到位，則進(jìn)行故障記錄并關(guān)閉傳輸、下料電機(jī)并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。若容器到位則下料電機(jī)動(dòng)作下料灌裝，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)下料結(jié)束。擋容器汽缸收回，延時(shí)0.2 s汽缸復(fù)位，再延時(shí)0.2 s再開始通過(guò)料位傳感器判斷下料盤料是否足夠，如果料不夠，就通過(guò)供料體供料1 s……，開始下一個(gè)容器的罐裝，周而復(fù)始。

2.2 機(jī)型的選擇及地址分配

控制系統(tǒng)總共需要6個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)，具體各點(diǎn)對(duì)應(yīng)輸入、輸出設(shè)備情況見(jiàn)表1。表1中所列的6個(gè)輸入設(shè)備、8個(gè)輸出設(shè)備一定要和PLC進(jìn)行接線，輸入、輸出設(shè)備的質(zhì)量尤為重要。考慮到將來(lái)發(fā)展或有些輸入、輸出口會(huì)壞，一般選擇的可編程控制器的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)要大于實(shí)際工程所需的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)。若一個(gè)輸入或輸出設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，有可能影響整個(gè)數(shù)料機(jī)的工作。在梯形圖編寫中必須對(duì)輸入、輸出設(shè)備相應(yīng)的點(diǎn)進(jìn)行編程?？删幊炭刂破骶褪强咳绱说挠病④浖浜线_(dá)到自動(dòng)控制數(shù)料機(jī)的目的?？删幊炭刂破餍吞?hào)選擇德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的S7-200，S7-200是超小型化的可編程控制器，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。

S7-200可編程控制器的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，這里有必要介紹一下該可編程控制器。S7-200可編程控制器使用高速芯片，性能也很卓越。以太、互聯(lián)網(wǎng)真的是經(jīng)濟(jì)便捷。通用SD卡，下載也很方便等。該可編程控制器以上優(yōu)勢(shì)完全滿足數(shù)料機(jī)的工作要求。下料電動(dòng)機(jī)為功率750 W的三相電動(dòng)機(jī)，其電源選用雙源牌單相輸入、三相輸出的1.5 kW變頻器，額定輸出電流最大值7 A，型號(hào)為SY-2A220T-G。變頻器選擇為輸入電壓220 V、頻率50 Hz。額定輸出電壓為三相電壓220 V,PWM控制調(diào)節(jié)方式。頻率可在0～400 Hz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，對(duì)應(yīng)的三相輸出電壓可在0～220 V范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。這樣自動(dòng)灌裝速度就可調(diào)節(jié)。變頻器輸入端接RST,輸出端UVW接電動(dòng)機(jī)。傳輸電機(jī)和供料電機(jī)選用單相電動(dòng)機(jī)。

表1 可編程控制器輸入、輸出點(diǎn)的分配Tab.1 Distribution of PLC input,the output points

2.3 梯形圖

根據(jù)軟件設(shè)計(jì)流程圖編寫數(shù)料機(jī)的梯形圖，遵循簡(jiǎn)單、易讀的原則編寫。由于編寫的梯形圖較長(zhǎng)，為讀者讀起來(lái)方便,將數(shù)料機(jī)梯形圖分為圖3、圖4、圖5三部分梯形圖予以介紹。

圖3 部分梯形圖Fig.3 Part of ladder diagram

圖4 部分梯形Fig.4 Part of ladder diagram

梯形圖中M0.0、M0.1等作為S-200的輔助繼電器，相當(dāng)于電氣系統(tǒng)中的中間繼電器作用，起到銜接輸入繼電器和輸出繼電器的作用，該繼電器在可編程控制器上并不接線。S-200梯形圖中的延時(shí)采用通電延時(shí)型的T37、T38、T39、T40，延時(shí)時(shí)間只有設(shè)定值（PV)的1/10,精度等級(jí)為0.1。

圖5 部分梯形圖Fig.5 Part of ladder diagram

3 結(jié)束語(yǔ)

采用可編程控制器技術(shù)代替人工罐裝的方法，經(jīng)試驗(yàn)后數(shù)料機(jī)動(dòng)作迅速,顆粒數(shù)目清點(diǎn)準(zhǔn)確、比人工罐裝衛(wèi)生且工作效率比人工提高60%以上，可見(jiàn)此數(shù)料機(jī)在經(jīng)濟(jì)允許的情況下值得在企業(yè)推廣。

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5 結(jié)束語(yǔ)

文中提出了將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于故障診斷系統(tǒng)中的方法，闡述了云計(jì)算的概念及應(yīng)用特點(diǎn)，分析了故障診斷系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及各功能模，實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算用于故障診斷系統(tǒng)。將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于故障診斷系統(tǒng)中開創(chuàng)了低成本，易操作、高效率的應(yīng)用模型，對(duì)故障診斷的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。

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Automatic control of feeding machine number

YIN Xing-guang1，YIN Yi-feng2
（1.Shaanxi Vocational College of National Defense Industry，Xi’an 710300,China；2.Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450002,China)

Save manpower,increase efficiency,improve the level of the industrial automation for the purpose of considering, used the PLC technology realization method of automatic canned.Through the experiment in pharmaceutical companies, the number of feeding machine count accurately,number of particles than artificial canned health,work efficiency than the artificial increase 60%conclusions,this number machine worth in the enterprise.

PLC;the number of feeding machine;sensor;cylinder;automatic control0

TP272

A

1674－6236（2015）10-0008-03

2014-09-01 稿件編號(hào)：201409002

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（61272038）

殷興光(1973—)，男，陜西乾縣人，碩士，副教授。研究方向：工業(yè)電氣自動(dòng)化。