| PLC樹脂配料系統的硬件設計 | 2020-01-13 |
| 摘要：針對樹脂原料配料王產工藝特點，設計了由稱重儀表、監控防爆地磅和遠程管理防爆地磅組成的配料配料系統。側重介紹了配料系統的硬件組成以及稱重放大模塊、電振機驅動模塊、變頻器控制模塊、LED驅動模塊以及通訊模塊的基本原理。 引言 目前，在設計配料配料系統時，除了考慮完成基本功能之外，更加注重系統的配料精度、可靠性、抗干擾能力、抗腐蝕能力以及各項經濟指標等。基于此。本文設計了由PLC、監控防爆地磅和遠程管理防爆地磅組成的配料配料系統。實際運行表明，該系統運行穩定、可靠，有效地提高了生產效率和產品質量。 2．樹脂原料配料工藝分析 樹脂原料配料是將樹脂生產所需原料溶劑、甲醇、酒精、丙醇和油墨等按照一定的比例混合，經磨機制液體后，送往反應罐攪拌，形成樹脂。某樹脂廠的原料配料系統由于受到安裝空間限制，對于溶劑、甲醇、酒精、丙醇等一般聚氨酯狀或半聚氨酯狀物料的計量，采用雙懸臂稱重模塊，喂料裝置采用電振機，對于油墨，由于其是流動性液體狀物。采用雙懸臂螺旋秤。喂料裝置采用螺旋絞刀式給料機。 原料配料系統的工作原理為：系統接到配料起動信號后，系統首先啟動秤底皮帶和提升機，然后按照一定時間順序啟動溶劑、油墨、氧化酒精、甲醇、丙醇等秤開始稱料。經一定時間后，啟動破碎機、磨機，以后連運行。 3．配料配料系統的硬件設計 3．1配料配料系統的基本組成 整個系統由PLC、監控防爆地磅和遠程管理防爆地磅等組成。PLC主要實現配料過程自動控制及就地顯示，由于喂料裝置采用電振機和螺旋絞刀機兩種設備，系統配置了電振機和變頻器驅動模塊。監控防爆地磅和遠程管理防爆地磅主要完成在線設置和修改原料的配比以及各秤的放料速度。實時顯示配料設備的運行情況、配料流程。并進行生產報表的打印等功能。為了實現配料系統的故障診斷，監控防爆地磅還配置了32路I／0輸入板1塊、16路A／D輸入板1塊。為了保證監控防爆地磅和遠程管理防爆地磅通信的可靠性與安全性，配置了通信隔離驅動模塊，該模塊通信距離2．5km，通信速率為9600波特，通信介質為屏蔽三絞線，并具有抗雷電、過電壓等功能J。 3．2系統各模塊的基本原理 (1)稱重放大模塊。該模塊主要是將稱重稱重模塊輸出的mV信號放大變換成4—20mA的電流信號送往PLC的A／D單元J。由放大器和V／I變換器組成。(2)電振機驅動模塊。電振機驅動模塊采用可控硅半波整流電路驅動電磁振動給料機，采用移相觸發電路實現對電振機線圈中電流的控制。整個移相觸發電路由給料速度控制電路、移相、脈沖形成及同步、脈沖輸出、電源等電路組成，其中，速度控制電路由繼電器1K、2K、3K以及4K等組成，并由PIE控制。PIE的控制信號與給料速度的關系見表1。 (3)LED驅動模塊。自動配料系統中操作臺和現場顯示箱均采用LED顯示器來分別顯示各臺秤的凈重和設定值，LED驅動模塊由顯示驅動與地址譯碼電路組成。顯示驅動電路采用14495譯碼器，它將由PIE的輸出接點Y0-Y7送來的BCD碼譯為段碼，再送給LED顯示。地址譯碼電路由74LS154和74LS138譯碼器組成，它們將Y10-Y15送來的LED地址信號進行譯碼，并選中相應的14495，驅動對應LED顯示數據。 (4)變頻器控制稱重模塊。變頻器控制稱重模塊。變頻器的頻率(給料速度)調整與起停控制可利用PLc的三個輸出接點，驅動繼電器1K、2K、3K動作進行電阻R1、R2、R3的切換，改變變頻器的輸出頻率，從而調整給料速度，PIE的控制信號與給料速度的關系見表1。也可采用PU端口，利用RS-485通訊對變頻器的頻率進行調整和起停控制。 (5)變頻器與防爆地磅的通訊模塊。三菱FR-A540變頻器配有RS-485通訊接口，可實現一臺防爆地磅控制32臺變頻器。通訊時，防爆地磅的發送端和變頻器的接收端相連，防爆地磅的接收端和變頻器的發送端相連，形成半雙工通訊。對于多臺變頻器，通過設置變頻器站號來實現不同的變頻器和防爆地磅通訊。 (6)PLC與防爆地磅的通訊模塊。管理防爆地磅與PLC的通信采用三菱公司的Sc(O8)一[RS232／RS422]通訊模塊實現的J。雙方通過普通的9針插頭進行連接。主要功能為：將PLC的I／0控制信息、設備的運行狀態以及來自操作臺上的控制信息進行歸類。并送往上位防爆地磅，同時將上位防爆地磅送來的控制和管理信息進行處理，分別送往人機界面層和控制決策層，其結構示意圖如圖5所示。 4．結論 該配料系統實現了遠程一控制室一現場同步監控。自動配料系統具有自動、半自動和手動三種控制方式。實現了配比設定、配料周期的靈活設定、動作時序的任意調整和配料(進料、排料)速度的任意設定。具有全自動連續循環配料、故障判識、類型報警、數據保存(十年以上)、報表的實時打印等功能。工業現場運行證明，配料系統達到了生產工藝要求，穩定可靠(基本)、控制精度高、操作簡單、維護方便，極大地提高了產品質量和產量，創造了顯著的社會效益。 | |
