ダイナミック・ウェイト・スケールの設計

ダイナミック・ウェイト・スケールの設計

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A dynamic checkweigher is a device that performs real-time dynamic weighing of products under the operation of a fully automatic production line and automatically classifies the products based on the weighing resultsこの論文は,200Lの潤滑油補給ラインのためのオンライン動的チェックウェイガーの計画と設計に焦点を当てています.要求事項は以下のとおりです.

完成した潤滑油200Lの樽の重量は185.3kgであり,企業によって設定される許容された偏差範囲は (185.3 ± 0.3) kgである.この文書に設計された動的秤の偏差は ±0 の範囲で制御されるべきです..1kg

(2) 充填ライン上の200Lの完成品樽の重量をリアルタイムでチェックすることができます.重量が許容される上限値と下限値を超えると,生産ラインから自動的にスクリーンまたは削除し,同時に音声と視覚的なアラーム信号を発します..

ダイナミック・チェック・ウェイガーは,1時間120バレルの速さで重量化できるものでなければならない.

(4) 計量データがすぐにお詰め機械の制御器に返信され,詰め物量を調整し,原材料を節約できます.費用管理と企業の精進管理のための技術支援 [1].

1ダイナミック・ウェインの組成と動作原理
ダイナミック・ウェジング・スケールは,コンベヤー,ウェジング・センサ,ウェジング・ディスプレイ・コントローラー,制御システム,および拒絶装置で構成される.コンベアーは,重みセンサーの重みプラットフォームに配置されます.輸送機は,モーター,減速機,輸送ローラー [2] の3つの部分から構成されています. 動的秤の構成は,図1に示されています.制御システムの構造は図2に示されています..

図 1 ダイナミック・ウェイン・スケール・構成の図面図

図1 ダイナミック・ウェイン・スケール・コンフィギュレーションの図面 元の画像をダウンロード

図 2 ダイナミック・ウェイン・コントロール・システムの構造

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2 ダイナミック・チェックウェイガー・ハードウェア設計
この項目のハードウェア設計には,ハードウェア選択,電気主回路設計,制御回路設計,PLC I/O ポイント割り当てが含まれます.

2.1 ハードウェアの選択
この論文では,生産ニーズを満たす,高コスト性能,高い信頼性,一定の幅を残すという原則に基づいて,機器のハードウェアを選択しています. 表1に示されているように.

表 1 ハードウェア ダウンロード オリジナル 表

表 1 ハードウェア

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表 1 ハードウェア

2.2 電気主回路設計
ダイナミック・ウェザの主要回路は図3に示されている.主に以下を含む: 断路器,コンタクター,電圧保護器 (SPD),隔離変圧器,スイッチ電源,PLC,ベルトコンベアQF1スイッチで接続され,メイン回路のすべての機器が電源を供給されます.380Vの電圧で三相交流電源で供給されているためしかし,PLC入力制御回路,タッチスクリーン,およびシステムの中間リレーは,DC24V電源を必要とし,24VDC電源を提供するためにスイッチング電源が必要です.PLCの電源管理は,隔離トランスフォーマーとスイッチ電源後にAC220Vで供給されています.

図3 電源主回路

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2.3 PLCの制御ループとI/Oポイントの配置
制御原理によると,入力,出力 (I/O) ポイントと中間レジスタアドレスは,表2から4に示されているように合理的に割り当てられます.制御ループは,PLCホストから構成されています.,中間リレーなど. 制御システム全体がスイッチを介して自動または手動で動的秤を制御することができます.2つの制御モードは,お互いのバックアップとして機能PLC主機制御ループの配線図は,図4に示されています.

表 2 デジタル入力アドレス割り当て ダウンロード オリジナル表

表 2 デジタル入力アドレスの割り当て

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表 2 デジタル入力アドレスの割り当て

表 3 デジタル出力アドレス割り当て オリジナル表をダウンロード

表 3 デジタル出力アドレスの割り当て

図 4 PLC ホスト制御ループの配線

図 4 PLC ホスト制御回路の配線図 オリジナル画像をダウンロード

表 4 中間レジスト アドレス割り当て ダウンロード オリジナル表

表 4 中間レジスタアドレスの割り当て

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表 4 中間レジスタアドレスの割り当て

3 ダイナミック・ウェイン・スケール・ソフトウェア設計
3.1 タッチスクリーンプログラム設計
まず,図5から図7に示すように,プロセスのインターフェース,マニュアルインターフェイス,アラームインターフェイスなどを含むタッチスクリーンインターフェースを設定するために Vijeo Designer プログラミングソフトウェアを使用します.じゃあ, 完成した"ファイル"はノートPCとシュナイダーGXU3512のタッチスクリーンの通信インターフェースを通じてタッチスクリーンプロセッサにダウンロードされます.触覚画面とPLCとの通信が確立されている [2]構成インターフェイスには,現在の重量,システム開始/停止,累積バケット数,累積重量,ベルト走行時間などのパラメータが含まれます.

図5 "プロセスインターフェース"の編集

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図6 "マニュアルインターフェイス"の編集

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図7 "アラームインターフェース"の編集

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3.2 PLCプログラムの設計
3.2.1 ハードウェアの構成とメインプログラムの設計
シュナイダーTM218LDA16DRNPLCは,この論文の制御システムの核心として機能します.図2に示されている制御流量に基づいて,ハードウェアの設定と計量ディスプレイの設定は,So Machine M218 v2 を使用して実行されます..0.31.45 図8と図9に示すようにプログラミングソフトウェア. 制御梯子の図は図10から図12に示すように記述され,次の機能を実現する.ベルトコンベアーの起動と停止と対応する論理制御リアルタイム・ウェジング,偏差回避,故障表示,警報,必要な保護制御 [3]

図8 制御システムのハードウェア構成

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図9 Ind131 計量ディスプレイの設定設定

図9 Ind131 計量ディスプレイコントローラの設定 オリジナル画像をダウンロード

図 1-0 主要プログラム

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図1-1 制御プログラム1

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図1-2 制御プログラム2

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3.2.2 プログラムのアップロード/ダウンロードとシステムデバッグ
(1) 変数を設定します.変数はタッチスクリーンの機能領域とシュナイダーPLCのI/Oポイントとの間の橋渡しとして機能します.変数を介して,触覚画面は,PLCにパラメータ入力などの機能を達成することができますPLCの電流値の機能制御と出力,図13のように

(2) プログラムがPLCにダウンロードされます. 通信ポートを設定し,PLCとコンピュータの間の通信を確立し,完了したPLCプログラムをPLCにダウンロードします.プログラム状態機能とシミュレーションソフトウェアを通じてプログラムをテスト. 問題が見つかった場合は,プログラムを間に合うように修正します. Modbus マスターとスレーブ ステーションの設定は図 14 と 15 で示され,シリアル ラインの設定は図 16 で示されています.

図1-3 変数設定

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図 1-4 Modbus マスター構成

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図 1-5 Modbus スレーブの構成

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図 1-6 シリアルライン設定

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(3) PLC ソフトウェアのデバッグが正常に完了し,タッチスクリーン設定ソフトウェアが完了すると,システム全体が共同でデバッグされます. 現場の計量信号,位置検出信号,回帰信号とすべてのモーターは,実際の制御要件に従って動作するようにシミュレーションされ,システム全体の動作と性能が設計要件を満たしているか検出されます.. すべてのテストが正常に終わると,故障アラーム状況をシミュレートするテストも行われます. すべてのテストデータリンクが正常に終わると,システムデバッグが完了します.

4計量器の精度を向上させるための干渉抵抗分析
4.1 ダイナミック秤の精度に影響を与える主な要因
(1) 計量される製品の体積,目標重量,輸送速度など.この場合,計量される200Lの潤滑油の樽は比較的動きが少ない.輸送速度は1時間あたり120ドラムです給油ラインの速度と計量器の速度に一致します.

(2) 選択された負荷セルと計量制御器具の精度 この論文では,Mettler Toledoの負荷セルと計量制御器具が選択され,精度は0.1kgです.

(3) 温度,湿度,地面の振動,周囲の空気循環.動的秤は,作業所の1階に設置され,平らな地面があります.安定した温度と湿度低気圧で振動する

4.2 干渉防止分析
この論文では,機器の選択と回路設計において,反干渉を完全に考慮しています. 主な措置は以下の通りです.

(1) 電磁シールド この項目は,電磁シールドを3つの手段によって実施します.制御ケーブルはシールドされた扭曲ペアケーブルを使用します.覆い付いたガルバン化炭素鋼のトランクで,トランク間の良好な電気接続で配置されています.制御ケーブルと電源ケーブルの間の並列設置距離は,外部の電磁干渉を防ぐために600mm以上保たなければなりません.

(2) 干渉防止のための接地.この論文では,すべての信号回路は,ワイヤを通して共通の接地点に接地されています.信号接地と電源交流接地は分離する必要があります.シグナルケーブルとPLCシステム機器の地面の遮断地面は共有されています接地線の長さは短くされ,接地線と端末は標準仕様に従って使用されます.

(3) 防雷及び防波対策 本紙は,ケーブルの外側の遮蔽,合理的な配線,超電圧保護装置 (SPD) の設置, 雷の保護と干渉耐性を達成する [4].

5 ダイナミック・ウェイト・スケール試験と性能評価
ダイナミック・ウェジング・スケールが デバッグされた後"JJG539-2016 デジタル表示秤の検証規則"に従って検証に合格した200kgの標準重さで2週間試験を受けた.統計分析のために合計10つのグループと40の測定データを収集した.表5に示されているように.動的秤は高い測定精度を持っています.充填ラインに一致する走行速度処理技術要件を完全に満たし,設定と操作が簡単です.

表 5 ダイナミック・ウェジング・スケール 試験データ分析 元の表をダウンロード

表 5 ダイナミック・ウェジング・スケール試験データ分析

ダイナミック・ウェジングの設計から始めこの論文は,ダイナミックな秤でシュナイダーPLCの適用によって,潤滑油200L完成樽の100%オンラインの重量化を実現. 伝統的なタイムマップマニュアルスポットチェックと比較して,効率は10倍増加し,労働コストは節約されます. 特に大きな樽では,手動処理は困難です.オンライン・リアルタイム・ウェジングの利点は明らかです計測データは,充填機に返信され,充填量の自動調整が実現し,コストが大幅に削減できます.生産ライン上の製品の重量を遠隔で監視できる企業における情報化レベルを向上させるため,広く宣伝されるべきです.