苯酐装置全自动包装码垛控制系统改造

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1、苯酐装置全自动包装码垛控制系统改造　　摘要：利用PLC技术、变频器技术以及伺服驱动技术等对本包装系统的控制单元进行改造，主要针对旧的苯酐装置全自动称重包装系统的缺点进行控制核心、检测元件、操作面板、控制元件及执行元件等的技术化改造。经过改造，整体工作组工作性能明显高于改造前，在保证产品规格内，减少了称重精度不够带来的经济损失；提高了包装速度，解决了生产效率低下带来的产量上不去的弊端。关键词：苯酐产品称重包装机改造PLC变频器伺服驱动中图分类号：TP273+.5文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）10-0017-038苯酐又名：邻苯

2、二甲酸酐，为白色鳞片状或结晶性粉末，目前广泛应用于化工、医药、电子、农业、涂料、精细化工等工业部门。某石化公司染料厂的ME-203B苯酐产品称重包装机是意大利进口设备，整套包装系统包括电子定量秤、平台、供袋机、装袋机、夹口整形机、折边机、立袋输送机、倒袋机。设备称重能力为800袋/小时（每袋25Kg），称重精度±0.2%，包装能力为800袋/小时，总耗电量20kw，总耗气量40Nm3/hr。该套设备已运行十多年，设备损坏严重，如今其包装能力大幅度下降，现能力下降每小时2～3吨，且称重误差大，机械易损件磨损严重，更换频繁，但由于进口备件价格昂贵，且供

3、货周期长，不但提高了本装置的生产成本，给设备检修也带来了极大的困难，已经满足不了装置满负荷生产的要求，急需对此系统包装机部分进行更新，从而提高装置包装工段的生产能力。由此公司拟对该套全自动称重包装系统进行多方面的改进，力求通过本课题的开发，一方面提高本装置的包装生产能力、称重包装精度，进而提高产品的竞争力，另一方面力求使设备操作简单化，减少设备停机处理故障频次，从而降低人力、物耗等带来的生产成本的提高，进而实现装置产能最大化、效益最大化。1苯酐装置全自动包装码垛控制系统结构本包装码垛成套设备的控制系统由四个控制单元组成，为称重控制单元、包装控制单元

4、、输送检测控制单元和码垛控制单元，分别控制相应的设备组成单元。各组成单元包容设备划分如图1所示。改造后的包装码垛控制系统的四个控制单元根据各自的末端信号联锁运行。8其工艺流程为：（1）电子秤进入自动运行后，控制相应的执行元件—伺服电机来完成粗给料、精给料动作，并在称重结束后向包装控制单元（一般指PLC）发出称重结束信号；包装控制单元在其料袋准备好后（指取袋、开袋等一系列动作），向称重控制单元发出允许卸料信号，称重控制单元控制其卸料斗打开，将物料投入料袋中，包装控制单元控制装好的料袋经缝口后进入输送检测单元。若自动包装单元出现故障停机，则电子秤随之停

5、止；若电子秤停止，包装单元完成操作后停机待料。（2）包装单元启动后，将给输送检测单元一个启动信号，同时，输送检测控制单元的控制元件给包装控制单元一个正常信号；如果包装控制单元在自动运行过程中没有接收到输送检测单元的正常信号，包装单元将停止运行，在输送检测单元的故障排除后，才能正常运行。（3）在生产线全线正常运行时，当包装控制单元和码垛控制单元建立联锁时，码垛控制器向包装控制器发出正常运行信号，当码垛单元出现故障报警停止时，码垛控制单元的正常信号自动断开，包装单元也相应的停止，直到码垛单元正常运行为止；当包装控制单元和码垛控制单元解除联锁时，各自都可

6、以独立工作，且互不影响。2苯酐装置全自动包装码垛控制系统改造内容2.1称重控制单元改造在机械结构和控制方式上进行了改造。8首先，在机械结构上，将原有的单储料斗称重方式改为电子定量包装秤动态称重系统。仍采用直流式喂料方式，但采用双气缸控制给料，两个称重传感器吊挂称重的方式，给料机构采用伺服电机驱动落料阀门，实行分级变速给料，使得给料速度平稳、迅速且满足高精度的要求。同时，落料闸门和落料筒之间的间隙可调，不但可以防止物料溢出，也可灵活的开启和关闭落料闸门。其次，控制部分采用灵敏的电阻应变式拉力称重传感器，结合PLC的模拟量输入端口实现电子定量秤动态称重

7、系统。2.2控制系统改造原有的苯酐装置包装码垛控制系统采用的是早期开发的控制器，此次改造将原有控制器都替换为可编程控制器PLC，与检测元件（光电开关、接近开关、正负压检测开关）、操作面板（由触摸式人机界面、按钮开关、指示灯等组成）、控制元件（如：变频器、伺服驱动器、交流接触器和电磁阀等）以及执行元件（如：电动机和气缸）等构成先进、灵活的PLC控制系统。其控制单元组成可由图2表示。电源部分：将总负荷隔离开关设计为表面安装、带旋转手柄的形式，方便操作；加装漏电保护开关，对操作人员和设备进行安全保护；对每个电机加装单独的空气开关，代替传统热保护继电器；对

8、每个变频器加装单独的保护断路器。PLC选用欧姆龙公司的产品，该公司产品型号丰富且接口方便，并配套较好的售后服务。对各个子系