數料機的自動控制

殷興光，尹毅峰

（1.陜西國防工業職業技術學院 陜西 西安710300；2.鄭州輕工業學院 河南 鄭州450002）

數料機的自動控制

殷興光1，尹毅峰2

（1.陜西國防工業職業技術學院 陜西 西安710300；2.鄭州輕工業學院 河南 鄭州450002）

基于節省人力、提高效率、提高工業自動化水平為目的考慮，采用了可編程控制器技術實現自動罐裝的方法。通過在藥廠的試驗，得出數料機清點顆粒數目準確、比人工罐裝衛生、工作效率比人工提高60%以上的結論，可見此數料機值得在企業推廣。

PLC;數料機;傳感器;汽缸;自動控制

醫藥、食品行業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粒，工人工作時間長了難免出錯，且工作效率低。本文介紹的數料機采用可編程控制器技術實現自動罐裝，節省人力、提高效率、提高工業自動化的水平,克服了人工數粒的不足。

1 硬件系統

數料機由機體、傳輸體、下料體、供料體和控制器等組成，具體結構如圖1所示。數料機的傳送帶由傳輸電機拖動，用于傳送容器。下料體由下料電機、下料盤、下料道和下料口組成。下料盤由下料電機拖動，將下料盤上的粒狀物品送到下料道，再經下料口裝入容器中。供料體的作用是向下料盤提供粒狀物品。數料機有3個傳感器，1)容器傳感器，用作檢測傳送帶上是否有容器；2)下料傳感器，用作檢測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距離為10 mm的接近開關；3)料位傳感器，作用是檢測下料盤是否需要供料，料位傳感器選用雙位控制開關安裝于下料盤中。

圖1 數料機硬件結構Fig.1 The number of feeding machine hardware structure

2 軟件系統

2.1 軟件設計流程圖

根據數料機的工作要求構建了圖2的可編程控制器軟件設計流程圖，編程順序按流程圖的順序進行。在系統軟件運行后首先通過料位傳感器判斷下料盤粒狀物品是否足夠，如果料不夠，就通過供料體供料1 s。延時若到，則關閉傳輸下料電機。若料足則還要通過容器傳感器判斷容器是否到位，若容器沒有到位，則進行故障記錄并關閉傳輸、下料電機并發出聲光報警信號。若容器到位則下料電機動作下料灌裝，當達到一定數量時下料結束。擋容器汽缸收回，延時0.2 s汽缸復位，再延時0.2 s再開始通過料位傳感器判斷下料盤料是否足夠，如果料不夠，就通過供料體供料1 s……，開始下一個容器的罐裝，周而復始。

2.2 機型的選擇及地址分配

控制系統總共需要6個輸入點和8個輸出點，具體各點對應輸入、輸出設備情況見表1。表1中所列的6個輸入設備、8個輸出設備一定要和PLC進行接線，輸入、輸出設備的質量尤為重要。考慮到將來發展或有些輸入、輸出口會壞，一般選擇的可編程控制器的輸入、輸出點數要大于實際工程所需的輸入、輸出點數。若一個輸入或輸出設備出現問題，有可能影響整個數料機的工作。在梯形圖編寫中必須對輸入、輸出設備相應的點進行編程。可編程控制器就是靠如此的硬、軟件配合達到自動控制數料機的目的。可編程控制器型號選擇德國西門子公司生產的S7-200，S7-200是超小型化的可編程控制器，它適用于各行各業，各種場合中的自動檢測、監測及控制等。

S7-200可編程控制器的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能，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、互聯網真的是經濟便捷。通用SD卡，下載也很方便等。該可編程控制器以上優勢完全滿足數料機的工作要求。下料電動機為功率750 W的三相電動機，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控制調節方式。頻率可在0～400 Hz范圍內調節，對應的三相輸出電壓可在0～220 V范圍內調節。這樣自動灌裝速度就可調節。變頻器輸入端接RST,輸出端UVW接電動機。傳輸電機和供料電機選用單相電動機。

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

2.3 梯形圖

根據軟件設計流程圖編寫數料機的梯形圖，遵循簡單、易讀的原則編寫。由于編寫的梯形圖較長，為讀者讀起來方便,將數料機梯形圖分為圖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，相當于電氣系統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梯形圖中的延時采用通電延時型的T37、T38、T39、T40，延時時間只有設定值（PV)的1/10,精度等級為0.1。

圖5 部分梯形圖Fig.5 Part of ladder diagram

3 結束語

采用可編程控制器技術代替人工罐裝的方法，經試驗后數料機動作迅速,顆粒數目清點準確、比人工罐裝衛生且工作效率比人工提高60%以上，可見此數料機在經濟允許的情況下值得在企業推廣。

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5 結束語

文中提出了將云計算技術應用于故障診斷系統中的方法，闡述了云計算的概念及應用特點，分析了故障診斷系統的總體結構及各功能模，實現了云計算用于故障診斷系統。將云計算技術應用于故障診斷系統中開創了低成本，易操作、高效率的應用模型，對故障診斷的長遠發展具有重要意義。

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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：201409002

國家自然科學基金資助項目（61272038）

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