Ontwerp van een dynamische weegschaal

Ontwerp van een dynamische weegschaal

0 Inleiding
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 resultsDit artikel richt zich op de planning en het ontwerp van een online dynamische checkweiger voor een 200 L smeerolie vulleiding.

Het gewicht van een trommel van 200 l afgewerkte smeerolie bedraagt 185,3 kg en het door de onderneming vastgestelde toelaatbare afwijkingsspectrum is (185,3 ± 0,3) kg.De afwijking van de in dit document ontworpen dynamische weegschaal moet binnen ±0 worden gecontroleerd..1 kg.

(2) Het kan in realtime gewichtscontroles uitvoeren op de 200 l-vaten van het eindproduct op de vulleiding.het kan automatisch afschilderen of verwijderen van de productielijn en tegelijkertijd een geluids- en visuele alarmsignaal uitzenden.

De dynamische checkweiger moet met een snelheid van 120 vaten per uur kunnen wegen.

(4) De gewogen gegevens kunnen onmiddellijk worden teruggegeven aan de regelaar van de vulmachine, waardoor het vulvolume wordt aangepast, waardoor grondstoffen worden bespaard,en technische ondersteuning voor kostenbeheersing en verfijnd beheer van ondernemingen [1].

1Samenstelling en werkingsbeginsel van dynamische weegschaal
De dynamische weegschaal bestaat uit een vervoerband, weegsensoren, een weegschermcontroller, een besturingssysteem en een afstotingsapparaat.De transportband wordt op het weegplatform van de weegsensor geplaatst. Het transportband bestaat uit drie delen: motor, reducer en transportroller [2] De configuratie van de dynamische weegschaal is weergegeven in figuur 1,en de structuur van het besturingssysteem is weergegeven in figuur 2.

Figuur 1 Schematisch schema van de dynamische weegschaalconfiguratie

Figuur 1 Schematisch schema van de configuratie van de dynamische weegschaal

Figuur 2 Structuur van het dynamisch weegschaalregelsysteem

Figuur 2 Structuur van het dynamisch weegschaalregelsysteem

2 Dynamisch hardwareontwerp van de checkweigher
Het hardwareontwerp van dit artikel omvat de selectie van hardware, het ontwerp van elektrische hoofdcircuits, het ontwerp van besturingscircuits en de toewijzing van PLC-I/O-punten.

2.1 Keuze van de hardware
In dit document wordt de hardware van de apparatuur geselecteerd op basis van de beginselen van productiebehoeften, hoge kostenprestaties, hoge betrouwbaarheid en een zekere marge, zoals in tabel 1 wordt weergegeven.

Tabel 1 Hardware-apparatuur Download Originele tabel

Tabel 1 Hardwareapparatuur

Download de originele tabel

Tabel 1 Hardwareapparatuur

2.2 Ontwerp van elektrische hoofdcircuits
Het hoofdcircuit van de dynamische weegschaal is in figuur 3 weergegeven en omvat voornamelijk: schakelaar, contactor, overspanningsbeschermer (SPD), isolatietransformator, schakelvoeding, PLC,bandconveyorHet systeem is aangesloten via de QF1-schakelaar en alle apparatuur in het hoofdcircuit wordt ingeschakeld.Aangezien het wordt gevoed door driefasige wisselstroom met een spanning van 380 V, maar het PLC-invoerbesturingscircuit, het touchscreen en de intermediaire relais van het systeem vereisen een gelijkstroomstroomvoorziening van 24 V, een schakelstroomvoorziening is nodig om een gelijkstroomvoorziening van 24 V te leveren.Het stroombeheer van de PLC wordt geleverd door 220 V wisselstroom na de isolatietransformator en de schakelvoeding.

Figuur 3 Elektrisch hoofdcircuit

Figuur 3 Elektrisch hoofdcircuit Download Original Image

2.3 Beheerslus en toewijzing van I/O-punten van de PLC
Volgens het besturingsprincipe worden de invoer-, uitvoer (I/O) -punten en tussenregisteradressen redelijkerwijs verdeeld, zoals in de tabellen 2 tot en met 4 wordt getoond.,de intermediaire relais enz. Het gehele besturingssysteem kan automatisch of handmatig worden bediend voor de dynamische weegschaal via de schakelaar.De twee besturingsmodi dienen als back-up voor elkaarHet bedradingsschema van de PLC-host-besturingslus is afgebeeld op figuur 4.

Tabel 2 Digitaal invoeradres toewijzing Download Oorspronkelijke tabel

Tabel 2 Toekenning van digitaal ingangsadres

Download de originele tabel

Tabel 2 Toekenning van digitaal ingangsadres

Tabel 3 Digitaal uitslagadres toewijzing Download Originele tabel

Tabel 3 Toekenning van digitaal uitgangsadres

Figuur 4 Bedrading van de PLC host control loop

Figuur 4 Bedradingsdiagram van PLC Host Control Circuit Download Originele afbeelding

Tabel 4 Toekenning van adressen in het tussentijdse register Download Oorspronkelijke tabel

Tabel 4 Toekenning van tussenliggende registeradressen

Download de originele tabel

Tabel 4 Toekenning van tussenliggende registeradressen

3 Ontwerp van dynamische weegschaalsoftware
3.1 Ontwerp van programma's voor aanraakschermen
Ten eerste wordt de Vijeo Designer-programmeringssoftware gebruikt voor de configuratie van de touchscreen-interface, met inbegrip van de procesinterface, handmatige interface, alarminterface, enz., zoals weergegeven in figuur 5 tot en met 7.Dan..., wordt het ingevulde "bestand" via de communicatie-interface van de notebookcomputer en het Schneider GXU3512 touchscreen naar de touchscreenprocessor gedownload,en de communicatie tussen het touchscreen en de PLC is tot stand gekomen [2]De configuratie-interface omvat parameters zoals het huidige gewicht, de start/stop van het systeem, het cumulatieve aantal emmers, het cumulatieve gewicht en de riemlooptijd.

Figuur 5 Bewerking van de "Process Interface"

Figuur 5 Bewerking van de "Process Interface" Download de originele afbeelding

Figuur 6 Bewerking van de "handmatige interface"

Figuur 6 Bewerken van de "Handmatige Interface" Download Originele afbeelding

Figuur 7 Bewerking van de "Alarm Interface"

Figuur 7 Bewerking van de "Alarm Interface" Download Original Image

3.2 PLC-programmaontwerp
3.2.1 Hardwareconfiguratie en ontwerp van het hoofdprogramma
De Schneider TM218LDA16DRN PLC fungeert als de kern van het besturingssysteem in dit document.de hardwareconfiguratie en de configuratie-instellingen voor de weegschermcontroller worden uitgevoerd met de So Machine M218 v2.0.31.45 programmeringssoftware, zoals geïllustreerd in figuur 8 en 9. De schetsen van de bedieningsladder zijn geschreven zoals weergegeven in figuur 10 tot en met 12 om de volgende functies te verwezenlijken:start en stop van de bandconveyor en de bijbehorende logische besturing; in realtime wegen, afwijzing van afwijkingen, foutmelding en alarm; en noodzakelijke beschermingscontrole [3].

Figuur 8 Hardwareconfiguratie van het besturingssysteem

Figuur 8 Hardwarekonfiguratie van het besturingssysteem

Figuur 9 Configuratie-instellingen van de Ind131 weegschermcontroller

Figuur 9 Configuratie-instellingen van Ind131 Weegdisplay Controller Download Originele afbeelding

Figuur 1-0 Hoofdprogramma

Figuur 1.0 Hoofdprogramma Download Originele afbeelding

Figuur 1-1 Controleproject 1

Figuur 1-1 Beheersprogramma 1 Download originele afbeelding

Figuur 1-2 Controleproject 2

Figuur 1-2 Controleproject 2 Download originele afbeelding

3.2.2 Upload/Download van programma's en systeemdebuggen
(1) Variabelen instellen. Variabelen dienen als brug tussen de functionele gebieden van het touchscreen en de I/O-punten van de Schneider PLC.het aanraakscherm kan functies zoals parameterinvoer naar de PLC bereiken, functionele bediening en uitgang van de huidige waarde van de PLC, zoals weergegeven in figuur 13.

(2) Het programma wordt gedownload naar de PLC. De communicatiepoort wordt ingesteld, de communicatie tussen de PLC en de computer wordt tot stand gebracht, het voltooide PLC-programma wordt gedownload naar de PLC,en test het programma via de programma status functie en simulatie softwareAls er problemen worden gevonden, wijzigt u het programma tijdig. De modbus master- en slavenstationconfiguraties worden weergegeven in figuur 14 en 15, en de serielijninstellingen in figuur 16.

Figuur 1-3 Variabele instellingen

Figuur 1 3 Variabele instellingen Download originele afbeelding

Figuur 1-4 Modbus Master Configuration

Figuur 1 4 Modbus Master Configuration Download Originele afbeelding

Figuur 1-5 Modbus slave configuratie

Figuur 1 5 Modbus Slave Configuration Download Originele afbeelding

Figuur 1-6 Instellingen van serielijnen

Figuur 1 6 Serial Line Settings Download Original Image

(3) Nadat de PLC-software debugging normaal is en de touchscreen configuratie software is voltooid, wordt het gehele systeem gezamenlijk debugged.het feedbacksignaal en alle motoren worden gesimuleerd om te werken volgens de werkelijke regelvereisten om vast te stellen of de werking en de prestaties van het gehele systeem aan de ontwerpvereisten kunnen voldoen;. Nadat alle tests normaal zijn, wordt ook de test van het simuleren van storingalarmsituaties uitgevoerd. Wanneer alle testdataverbindingen normaal zijn, is het systeemdebuggen voltooid.

4. Interferentiebestendigheidsanalyse om de nauwkeurigheid van weegschalen te verbeteren
4.1 Belangrijkste factoren die van invloed zijn op de nauwkeurigheid van dynamische weegschalen
(1) Het gewicht van het gewogen product, het gewogen gewicht, de snelheid van het vervoer enz.en de transportsnelheid is 120 vaten per uur, die wordt afgestemd op de snelheid van de vulleiding en van het weegsysteem.

(2) De nauwkeurigheid van de geselecteerde belastingcel en het gewogen regelinstrument.

(3) Temperatuur, vochtigheid, grondtrillingen en luchtcirculatie van de omgeving.stabiele temperatuur en luchtvochtigheid, en lage grondvibratie.

4.2 Anti-interferentie analyse
In dit artikel wordt de belemmeringsbestrijding volledig in aanmerking genomen bij de keuze van apparatuur en het ontwerp van schakelingen.

(1) Elektromagnetisch afscherming: dit artikel implementeert elektromagnetisch afscherming door middel van drie maatregelen: besturingskabels gebruiken afgeschermde kabel van een gedraaid paar;zij zijn gelegd in een overdekte gegalvaniseerde koolstofstaalbak met een goede elektrische verbinding tussen de bakDe parallel legingsafstand tussen besturingskabels en stroomkabels wordt groter dan 600 mm gehouden om externe elektromagnetische interferentie te voorkomen.

(2) Aarding voor anti-interferentie. In dit artikel worden alle signaalcircuits via draden aan een gemeenschappelijk aardenpunt geaard.De afscherming grond van de signaalkabel en de grond van de PLC systeemapparatuur worden gedeeldDe lengte van de aardingsdraad wordt verkort en de aardingsdraad en de aansluiting worden volgens de standaardspecificaties gebruikt.

(3) Blikbescherming en interferentiebescherming: in dit document worden drie beschermingsmaatregelen toegepast, namelijk buitenste afscherming van kabels, redelijke bedrading,en installatie van overspanningsbeschermingsinrichtingen (SPD), om bliksembescherming en interferentiebestendigheid te bereiken [4].

5 Dynamische weegschaalonderzoek en prestatiebeoordeling
Nadat de dynamische weegschaal was gedebogged,het is gedurende twee weken getest met een standaardgewicht van 200 kg dat de verificatie had doorstaan overeenkomstig de "JJG539-2016 Verificatieverordening voor digitale indicatieve weegschaal"Voor de statistische analyse werden in totaal 10 groepen en 40 meetgegevens verzameld, zoals in tabel 5 wordt weergegeven.een snelheid die overeenkomt met de vullijn, een sterke anti-interferentie-capaciteit, voldoet volledig aan de vereisten van de procestechnologie en is gemakkelijk in te stellen en te bedienen.

Tabel 5 Dynamische weegschaal Testgegevensanalyse Download Originele tabel

Tabel 5 Analyse van de testgegevens op dynamische weegschalen

Het ontwerp van de dynamische wegingDit document realiseert het 100% online wegen van 200L afgewerkte vaten smeerolie door de toepassing van Schneider PLC in dynamische weegschalenIn vergelijking met de traditionele tijdelijke handmatige spotcontrole wordt de efficiëntie met 10 keer verhoogd en worden de arbeidskosten bespaard.en het voordeel van online real-time wegen is duidelijkDe meetgegevens kunnen worden teruggestuurd naar de vulmachine om het vulvolume automatisch aan te passen, waardoor de kosten sterk worden bespaard.het gewicht van de producten op de productielijn kan op afstand worden gevolgdHet is de bedoeling dat de informatietechnologie in het bedrijfsleven wordt verbeterd en dat deze op grote schaal wordt gepromoot.