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永宏PLC在定量给料机中的应用 |
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newmaker |
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一、定量给料机简介
定量给料机是对散状物料进行连续称量给料的理想设备，是称重计量和定量控制为一体的高科技产品，本文提到的给料机是塑料行业辅机。适用于注塑、吹塑、挤出及填充和包装设备，供料适用于粒料和粉末型物料。
图1-1定量给料机设备图片
二、永宏PLC产品介绍
永宏电机股份有限公司于1992年由一群从事PLC设计工作多年的工程师创立于台湾。1993年推出FBE和FBN系列产品，2003年推出FBs全新系列产品备受业界好评。这个设备主要用到称重功能，而永宏PLC针对称重功能专门研制了FBs-1LC。据客户反馈该模块性能非常卓越，编程也方便好用。
三、系统控制要求
图3-1定量给料机的分析
正如上图所示，该给料机有4-6个料筒，通过设定单次称重的重量，并且设定每种物料的比例，物料1先进入料筒当达到设定的重量后，关闭物料1进料门，这时候物料2开始进料，依次类推每种物料就会按照比例依次进入称重单元中。当称重达到单次的总重量后，卸料门开启，把这一批次的总物料送入混料单元中，进行不断的混料。当设备达到当天的总产量之后，设备会停止进料。
技术难点：由于进料口离称重传感器所在的位置距离有40CM，当传感器接收到重量到的时候才关闭进料门，这时候空中还会滞留很多物料落入称重单元，由于每个进料口的大小不同，且不可调节，所以造成了混料的不均匀。这就要求系统应该具有很好的补偿功能，假如上次多下了几克料，再下一次进料的时候就会自动少下几克，这样是才能解决混料的精度问题。
四、解决方案
针对以上控制要求，结合了永宏PLC的相关产品的技术特点，我提出了用永宏PLC的实现的方法，FBs-1LC是非常精准的称重模块，并且响应的时间可以从5HZ--480HZ，灵敏度从2mV/V—;20mV/V。可以满足常用的控制场合，测量范围可以从几克到几吨。
4.1控制部分的构成
主要产品功能规格:
1. 主控制器：FBs-24MAR2-AC
2. 称重模块：FBs-1LC
3. 人机界面：UNICON 7寸屏
4.2系统结构图
图4-1系统结构图
4.3电气接线图
图4-2系统电气接线图
五、系统控制程序
5.1 控制工艺流程图
图5-1控制流程图
5.2 称重初始化程序
图5-2 称重单元配置
这部分程序中Y10-Y17是给FBS-1LC进行配置的，给Y10到Y17全部清零就配置称重模块为测量范围为0-10mV，转换速率为5HZ，平均次数为0。通过FUN33指令来实现称重单元的清零和校准功能。
图5-3 电子称的清零和校准
5.3模式1工作程序
这部分就是判断是否达到设定的重量，若没达到就进行下料，如果超过设定量就跳转到下一步，保存单次的重量，跳转到下一种物料的下料，依次类推。并且当一种物料的比例设定为0时，直接自动跳过该物料的下料操作，并且保存相关产量的信息。
图5-4 模式1工作部分程序
5.4模式2工作程序
模式2的工作流程就只是按照下料时间的设定来进行下料操作，例如设定物料1下料时间为2S，物料2下料时间为3S，物料3下料时间为4S。定量给料机就进行相关时间的进行供料。
图5-5 模式1工作部分程序
5.5自动补偿的程序
图5-6 模式1工作部分程序
自动补偿是该程序的难点之所在，程序设计的核心思想是：保存上次下料量与设定量的之间的差值，若上次下料多下了，则下一次下料的时候就会少下对应的量。考虑到控制滞留物料的影响，经过多次试验发现物体多次下料之后控制滞留的物料再20g左右，故在设定比例后，在该下料的标准值减去20g，预算成程序内部的设定值。并且要对称重模块重新进行配置，提高称重模块的转换速度，该程序调节称重模块的响应频率为最高的480HZ。
六、调试过程
图6-1控制柜的相关图片
图6-2调试过程图片
该设备调试周期比较久，单单的自动补偿功能，在经过现场无数次的调试才总结出了一定经验，从自动控制理论来讲这个系统属于大滞后系统，这个系统的数学模型非常复杂，只能是一次次的实验总结出一定规律来，给系统做很大的补偿才能实现很好的控制效果。同时称重模块转换速率也要相应足够快，这样的控制相应才能及时。经过不断的调试客户对我们的控制精度很满意。
FATEK的FBS系列的PLC有很多特色的模块，使用起来非常好用，例如语音模块、语音模块、温度控制模块，这些非常具有针对性，特色非常鲜明，并且控制精度高，编程方便等优点，这些优点是其他PLC所不可比拟的。(end)
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(3/14/2013) |
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