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國產PLC—Haiwell(海為)PLC在JDWT定量包裝控制系統中的應用

2016-03-07 09:07:59 廈門海為科技有限公司 閱讀

作者:海為用戶

一、系統簡述

JDWT定量包裝控制系統是一種廣泛應用于建材、化工、冶金、醫藥、飼料等行業中的包裝系統。它與人們的日常生活息息相關,包裝袋上面的凈含量是人們進行消費時衡量產品質量的一個重要依據。因此,對于生產廠家而言,如何把產品的凈含量控制在允許誤差范圍之內是把好產品質量關的一個基本標準。本控制系統采用廈門海為公司的C16S2R主機,通過和JDWT01稱重模塊和顯控觸摸屏的通訊來完成定量包裝,在保證稱量精度的前提下,盡可能地提高了稱重速度。

二、系統的配置與說明

2.1系統的主要硬件配置

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2.2 PLC的選擇

PLC是整個控制系統的核心,它以通訊的形式接收觸摸屏的監控和操控,并主動讀取稱重模塊采集的稱重信息,同時完成其他的控制功能。本系統采用海為C16S2R作為控制器,主機自帶2個通訊口,剛好符合需求。主機的RS232口用來和觸摸屏通訊,RS485口用來讀取稱重模塊的稱重信息,只需一條指令即可完成稱重信息的讀取,非常方便。而且C系列的主機成本低廉,內部元件豐富其中V寄存器區14847個,中間繼電器12287個,定時器1024個足夠用戶使用。性價比高,強大的功能使之成為多種小型控制任務的理想解決方案。

2.3重量采集模塊的選擇

在定量稱重控制系統中,稱重模塊是數據采集單元的核心,其測量性能直接影響到系統整體的測量精度。選擇模塊時要綜合考慮量程、精度、穩定性和工作環境等因素,本系統綜合考慮采用流行的主控 ARMSTM32系列 CPU+AD7190 AD 轉換模塊--JDWT01稱重模塊。JDWT01模塊使用16位的A/D轉換,是高精度稱重行業的一個很好的解決方案。

 

三、電氣原理圖及端子定義

3.1電氣原理圖

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    3.2端子定義

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四、系統設計與調試

4.1系統難點

定量包裝過程是一個動態的、大慣性滯后、非線性的運動過程,要求重量的變化過程中實時地測量當前數據,控制投料機構的開度,提升整體的控制精度,而且在稱量過程中還需考慮系統的稱重速度。稱重精度和速度二者相輔相成,如何在不影響稱重精度的前提下,盡可能的提高稱重速度是本系統的一個難點。在設計中應該尋找一個平衡點,使系統具有一個更好的使用價值。

4.2控制方案

本系統采用三級投料方式,分為大投、中投、小投三種方式。用較短的時間使用大投投料方式投入額定重量的80%-85%,使用中投投料方式投料到額定重量的95%,使用小投投料方式投料到額定重量,前倆種投料方式側重于稱重速度,后一種投料方式側重于稱重精度,解決了稱重效率和稱量精度之間的矛盾。

4.3實際調試畫面

根據實際需求,本系統共設計了兩種計量模式,一種為有斗計量,另一種為無斗計量。

在有斗計量模式下,系統采用雙氣缸下料方式,默認選擇邊下料邊拍打的模式填充物料。通過調試畫面可查看當前累計稱重袋數和凈重是否在誤差范圍之內等信息。下面是調試畫面及其控制原理圖:

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在無斗計量模式下,系統采用雙螺旋下料方式,默認是稱重結束后拍袋。同樣的,也可通過調試畫面查看相關的信息。無斗計量模式的基本原理和有斗計量模式的原理基本一致,下面是無斗計量模式的調試畫面和控制原理圖:

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    用戶在實際使用過程中可根據實際需求調整拍袋的方式和頻率來達到生產需求,具有較高的靈活性。另外可以通過Modbus協議讀取遠程I/O模塊的狀態信息,其他的一些額外功能通過編程也可輕松實現。經過用戶的初步體驗,系統的稱重精度和速度皆達到預期標準,后續還會進行改進,爭取達到更高的精度和更快的速度。


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