基于无线通讯的旋转称量式灌装旋盖机设计
发布时间：2019-10-22 06:58
【摘要】：目的改进旋转称量式灌装旋盖机的控制方法。方法基于对市场上现有该类设备的研究,设计一种以工业无线局域网(IWLAN)通信方式代替电滑环的旋转称量式灌装设备,同时将称量传感器与称量模块分开进行设计。结果实现旋转PLC与固定PLC的数据传输,既传输了大量的数据,又避免了因电滑环掉电而导致的数据传输中断,在保证灌装精度的同时大大降低了更换称量单元的成本。结论该设备既保证了很高的灌装精度,同时具有很快的灌装速度,在实际应用中取得了很好的使用效果。
【图文】：
的卡具形状来适应，来保证最大限度地兼容包装桶。储液罐顶端盖板上安装旋转进料孔，与固定的进料装置连接，储液罐顶端周围均布小电控箱，用于安装电控元件。理盖旋盖机构由灌装主电机经同步带减速器驱动，主要由平台支架下方的驱动装置和齿轮传动、平台上方的旋盖机构、理盖分盖机构及拨通定位机构组成，旋盖机构相对于平台支架可以上下运动，与旋转灌装机配合共同实现对不同高度桶型的兼容，而拨通定位机构的形状与灌装秤台卡具的形状一致，用来适应不同桶外形的变化[7—9]。旋转称量灌装旋盖机三维效果及结构见图1。灌装头的结构采用具有专利技术的带负吸功能的液体灌装复合阀，其最大的特点就是可解决灌装滴漏问题，一般的灌装设备解决灌装阀滴漏问题都是采用接料盘，而在旋转称量灌装机上，由于空间和结构的限制无法加装接料盘，而此种结构的灌装阀在自身阀体内部加装负吸阀，在灌装完成后阀体关闭时将残留在阀体末端的物料吸到负吸阀内，有效防止滴漏和污染包装物，在灌装开始开阀时，负吸腔内的物料又自动排出，流到包装物内，既减少了维护成本，也降低了物料浪费[10—11]。在灌装回转平台位于平台支架下方的同轴位置安装旋转编码器，用来测量灌装头的旋转角度。以24头旋转称量灌装机为例，即圆周方向均布24个灌装头，则相邻灌装头的角度差就是15°，只要确定图1旋转称量灌装旋盖机三维效果及结构Fig.13Deffectsandstructurediagramoffillingmachineconveyingmechanism了回转盘的零点位置，各个灌装头的实时角度就可以得知，而各个灌装头的实时角度除了用来实现灌装功能外，还可以用在固定区域的切换物料、清洗储液罐功能。2控制系统设计2.1系统的总体方案该系统采用工业无线局域网通讯的方式，使用西门?
第38卷第9期段文军等：基于无线通讯的旋转称量式灌装旋盖机设计·67·为以太网连接模块，SIWAREXMS模块作为称量单元，在满足系统需要的同时降低系统成本。图2控制系统方案Fig.2Programdiagramofcontrolsystem主站PLC安装于固定控制柜内，旋转从站PLC安装于旋转储液罐上，旋转从站PLC再通过MPI通信方式与各个称量子站PLC进行数据通讯。主站PLC主要完成空桶进桶、主电机旋转、进料阀开关、旋盖机理盖放盖以及与旋转从站PLC进行数据传输等功能的控制；旋转从站PLC主要完成各个灌装头旋转角度的定位，向各个称量子站PLC发送开始灌装命令，接受各个称量子站PLC发送的灌装结束命令（为了保证灌装命令发送接收的及时性采用数字量直接通信的方式），与主站PLC及各个称量子站PLC进行数据传输等功能的控制；各个称量子站PLC都扩展有相同数量的称量模块，主要完成各个灌装头的灌装过程控制，电子秤的标定及校验，接受旋转从站PLC的灌装开始命令，将灌装完成信号发送给旋转从站PLC，与旋转从站PLC进行数据传输等功能的控制。24头旋转称量式灌装旋盖机的硬件配置见图3。图3硬件配置Fig.3Diagramofhardwareconfiguration系统的称量单元采取称量模块加称量传感器的模式，而传统的旋转称量式灌装机的称量单元是称量模块与称量传感器集成一体的，在设备的使用中，称量传感器是较易被人为损坏的部件，如果称量模块与称量传感器集成一体的话，需更换称量传感器时就必需连称量模块一起更换，而将两者分开设计时更换成本就大大降低。2.3控制系统软件设计软件设计全部采用模块化结构设计，按照灌装设备的功能实现进行划分，控制系统软件主要分为3个部分：主站PLC控制程序，，主要有系统初始化、以太网通信数据处理、故障报警及处理、手动控制、?
【作者单位】： 北京航天斯达科技有限公司;
【分类号】：TB486
本文编号：2551522
【图文】：
的卡具形状来适应，来保证最大限度地兼容包装桶。储液罐顶端盖板上安装旋转进料孔，与固定的进料装置连接，储液罐顶端周围均布小电控箱，用于安装电控元件。理盖旋盖机构由灌装主电机经同步带减速器驱动，主要由平台支架下方的驱动装置和齿轮传动、平台上方的旋盖机构、理盖分盖机构及拨通定位机构组成，旋盖机构相对于平台支架可以上下运动，与旋转灌装机配合共同实现对不同高度桶型的兼容，而拨通定位机构的形状与灌装秤台卡具的形状一致，用来适应不同桶外形的变化[7—9]。旋转称量灌装旋盖机三维效果及结构见图1。灌装头的结构采用具有专利技术的带负吸功能的液体灌装复合阀，其最大的特点就是可解决灌装滴漏问题，一般的灌装设备解决灌装阀滴漏问题都是采用接料盘，而在旋转称量灌装机上，由于空间和结构的限制无法加装接料盘，而此种结构的灌装阀在自身阀体内部加装负吸阀，在灌装完成后阀体关闭时将残留在阀体末端的物料吸到负吸阀内，有效防止滴漏和污染包装物，在灌装开始开阀时，负吸腔内的物料又自动排出，流到包装物内，既减少了维护成本，也降低了物料浪费[10—11]。在灌装回转平台位于平台支架下方的同轴位置安装旋转编码器，用来测量灌装头的旋转角度。以24头旋转称量灌装机为例，即圆周方向均布24个灌装头，则相邻灌装头的角度差就是15°，只要确定图1旋转称量灌装旋盖机三维效果及结构Fig.13Deffectsandstructurediagramoffillingmachineconveyingmechanism了回转盘的零点位置，各个灌装头的实时角度就可以得知，而各个灌装头的实时角度除了用来实现灌装功能外，还可以用在固定区域的切换物料、清洗储液罐功能。2控制系统设计2.1系统的总体方案该系统采用工业无线局域网通讯的方式，使用西门?
第38卷第9期段文军等：基于无线通讯的旋转称量式灌装旋盖机设计·67·为以太网连接模块，SIWAREXMS模块作为称量单元，在满足系统需要的同时降低系统成本。图2控制系统方案Fig.2Programdiagramofcontrolsystem主站PLC安装于固定控制柜内，旋转从站PLC安装于旋转储液罐上，旋转从站PLC再通过MPI通信方式与各个称量子站PLC进行数据通讯。主站PLC主要完成空桶进桶、主电机旋转、进料阀开关、旋盖机理盖放盖以及与旋转从站PLC进行数据传输等功能的控制；旋转从站PLC主要完成各个灌装头旋转角度的定位，向各个称量子站PLC发送开始灌装命令，接受各个称量子站PLC发送的灌装结束命令（为了保证灌装命令发送接收的及时性采用数字量直接通信的方式），与主站PLC及各个称量子站PLC进行数据传输等功能的控制；各个称量子站PLC都扩展有相同数量的称量模块，主要完成各个灌装头的灌装过程控制，电子秤的标定及校验，接受旋转从站PLC的灌装开始命令，将灌装完成信号发送给旋转从站PLC，与旋转从站PLC进行数据传输等功能的控制。24头旋转称量式灌装旋盖机的硬件配置见图3。图3硬件配置Fig.3Diagramofhardwareconfiguration系统的称量单元采取称量模块加称量传感器的模式，而传统的旋转称量式灌装机的称量单元是称量模块与称量传感器集成一体的，在设备的使用中，称量传感器是较易被人为损坏的部件，如果称量模块与称量传感器集成一体的话，需更换称量传感器时就必需连称量模块一起更换，而将两者分开设计时更换成本就大大降低。2.3控制系统软件设计软件设计全部采用模块化结构设计，按照灌装设备的功能实现进行划分，控制系统软件主要分为3个部分：主站PLC控制程序，，主要有系统初始化、以太网通信数据处理、故障报警及处理、手动控制、?
【作者单位】： 北京航天斯达科技有限公司;
【分类号】：TB486
本文编号：2551522
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