| PLC在自動灌裝機中的應用及改進 | 2020-01-14 |
| 摘要：介紹了PLC在配料系統、配液中各控制點的設置、應用及改進，總結了實踐中的成功經驗。 1前言 在我國電解液陽極生產中，配料、配液是重要的生產環節。傳統的工藝流程配料料倉均為一條線布局,配料工序的稱量部分多數為行走式配料車，依靠人工控制電器設備開關對各級料進行稱量，然后用人力推動配料車對反應罐進行放料。配液依靠人工控制閥門，稱重多為臺式磅稱。這種配料、配液方式誤差大，嚴重影響炭陽極生產質量和產量，而且工人勞動強度大，粉塵污染嚴重，不利于環境保護。為了解決以上技術難題，優化生產工藝,我公司在借鑒國內外同行業技術的基礎上，根據多年來生產炭陽極的經驗，研制開發了可靠的PLC控制自動灌裝機，對配料、配液工藝技術進行了全面改造。 2工作原理及自動灌裝機組成 配料自動灌裝機主要有加料、稱量、放料三部分組成,加料部分有8臺電機自動灌裝機組成，依次完成對8種物料的輸送。稱量部分由稱量斗、四組稱重模塊及二次儀表組成,完成各種物料的計量。放料部分有兩個放料電機及五個放料口的氣動閥組成，配合各檢測開關完成對五個反應罐的定位加料。配液自動灌裝機有加、液、稱量、放液三部分組成，放液有五只氣動閥完成各自的放液。 工作自動灌裝機組成如圖。 2.1配料和放料部分 2.1.1配料 現場有三部分組成，分為加料、稱量和放料。加料是通過懸掛在料倉下的管式電機自動灌裝機，將各料倉的料分別依次加入稱量斗內。每一種料加入完成時，稱重儀發信號給PLC.PLC令該種料停止加入同時令下一種料加入，每一種料加入量的多少是由預置在稱重內的預置值來確定的。 2.1.2放料 加料稱量（配料）完成后，根據下面反應罐的工作情況，將配好的料放入需要料的反應罐內。當給1號反應罐放料時，稱量斗減速器端下部的氣動閘板拉開，稱量斗內電機反轉，將斗內料送出放入1號反應罐內，料放完時，稱重儀復零，發信號給PLC,PLC令斗內電機自動灌裝機停止轉動，放料門閘板自動關閉，隨后再次進行配料•當給二號反應罐放料時，稱量斗下面的電機自動灌裝機不轉動，只把2號閘板拉開，當PLC接到2號閘板拉開的信號后，令稱量斗內電機正轉，送出的料穿過電機自動灌裝機落入2號反應罐。當給3、4、5號反應罐放料時,相應的閘板拉開，電機自動灌裝機轉動，當PLC接到電機自動灌裝機轉動的信號后,令稱量斗內電機轉動，送出的料落入電機自動灌裝機，再由電機自動灌裝機將料送至已拉開閘板的放料口內，落入下面對應的反應罐。 2.2配液部分 2.2.1配液 有加液、稱量和放液三個部分組成。來自溶液高置反應釜的溶液先經過手動截止閥，通過加液氣動閥將液加入溶液稱量反應釜內，當加液量達到液稱重儀設定值時，稱重儀發信號給PLGPLC令加液氣動閥關閉。加液量的多少由稱重儀（內置值SP—1）給定。工況模擬屏上的溶液液位顯示儀，用來顯示溶液稱量反應釜內溶液液位高低，并在溶液加入量超發出報警信號。 2.2.2放液 稱量后的溶液，在打開溶液放液閥后流入反應罐內，當稱量反應釜內的溶液放完時，稱重儀發出復零信號給PLC.PLC令放液閥關閉。自動配液時PLC接到放液閥關閉信號后，令加液閥打開,進入下次配液過程。 2.3電控部分 電控部分是有一個160點可編程序稱重儀表（PLC）、部分顯示控制儀表及按鈕組成，其中PLC是電控部分的核心。本自動灌裝機有自動和手動兩種控制模式，輸入PLC的信號共計78個，其中包括手動加料信號，手動放料信號，加放料手動和自動選擇信號，反應罐是否投入運行信號，稱重儀表的八種料稱量信號和復零信號。溶液稱量反應釜液位超限信號，測電機自動灌裝機是否轉動的信號，放料閘板開、關檢査信號,手動放液信號，液閥關閉檢査信號，反應罐御料門關閉信號，下面反應罐操作人員要求加料的信號，換向閥等信號。PLC輸出信號共計75個,主要用來控制加料電機、放料電機、放料換向閥、加液換向閥、放液換向閥等設備的起停及壓力、液位的報警。 2.4氣動部分 由壓氣站來的壓縮空氣(壓力應大于0.55MPa),經三聯件處理后分別送給十一個二位五通單電控換向閥，通過換向閥來控制十一個汽缸的動作。控制閘板汽缸的換向閥在不通電的情況下，將壓縮空氣送到汽缸后腔，關閉閘板。而控制溶液閥汽缸的換向閥在不通電的情況下，將壓縮空氣送至汽缸前腔，關閉溶液閥。 3自動灌裝機控制工作要點 (1)給稱量斗加料，必須確認稱重儀表復零和1號閘板關閉。 (2)各粒級料一定要按設定的順序依次完成加 料，每一社料的加入量取決于稱重儀表的預置值，即SP1-SP8的設定值。， (3)自動給哪一臺反應罐放料•，取決于在反應罐卸料門打開10秒以上(將混捏好的料放掉)，而后卸料門關閉10秒后,便給該反應罐放料。下面反應罐操作人員發出的要.求加料信號僅供本自動灌裝機操作人員參考，不作為給反應罐放料的依據。 (4)配料部分由自動轉手動，或由手動轉自動，應盡可能在不放料的情況下進行轉換。 (5)配液部分由自動轉手動，或由手動轉自動，應盡可能在不放液的情況下進行轉換。 (6)給溶液稱量反應釜加液時，必須確認五個氣動放液閥關閉檢測接近開關都發出關閉信號，加液量的多少取決于稱重儀表內的預置值。 (7)給任何一臺反應罐放液，必須在PLC接到加液閥關閉信號后才可進行。在放液結束稱重儀表復零后，放液閥自動關閉。 (8)模擬屏上的料倉料位指示和倉內料位檢測是一套獨立的電氣，料倉料位高低與本自動灌裝機控制間無關聯。料位過低時，應停止配料或自動轉為手動操作。 (9)當溶液閥開關動作緩慢時，應檢査以下問題： ①檢査溶液閥溫度是否過低； ②檢査溶液溫度； ③檢査壓縮空氣氣壓。 4主要創新點 (1)本自動灌裝機將移動式配料車改為固定式稱量斗。在我國的炭素生產行業中，在設計配料工藝過程中，其中碎車間的配料料倉均為一條線布局，故稱量部分為行走式配料車,結果造成稱量精度低，車間內粉塵污染嚴重，工人勞動強度大。本技術將配料料倉改為矩形布局，固定式稱量斗，用電機自動灌裝機將各料倉的料加入稱量斗，稱量后再用分料電機自動灌裝機送至各反應罐，極大地提高了配料的自動化程度，減少了粉塵對環境的污染，又使配料的精度大大提高。 (2)配液過程采用了自行設計制造的氣動溶液閥，實現了配液過程的自動化。配液能否實現自動化、高精度，其關鍵在于對高溫溶液的開關控制。同行業中有采用進口電動溶液閥的，這種電動閥不但價格昂貴(2.6萬元/臺)，而且控制復雜，開關速度慢，影響配液精度。對此，我們自行設計制造了氣動溶液閥，經使用證明，此氣動閥不僅具有動作速度快，停電時自行關閉，密封好，控制簡單，結構緊湊等優點外，而且造價低(0.2萬元/臺)，可滿足生產工藝需要。 5運行效果 本自動灌裝機自投運以來，運行穩定可靠，控制精度高、操作方便靈活，達到了預期設計目標。現公司內三條生產線均以改為此自動灌裝機，使用效果良好。 | |
