苯酐成品自動包裝系統(tǒng)的設(shè)計說明

1、摘 要自動包裝控制系統(tǒng)適用于石油化工、化肥、糧食、港口等行業(yè)，可實時對PP、PE粒子、PVC、化肥、糧食等粉狀、顆粒狀物料進(jìn)行全自動包裝控制，便于用戶儲存、運輸和銷售。包裝系統(tǒng)的控制精度以與自動化程度，對產(chǎn)品的生產(chǎn)有著重要意義。本設(shè)計主要對苯酐成品進(jìn)行自動包裝設(shè)計，苯酐成品自動包裝系統(tǒng)主要由給料部分、稱重部分、裝袋折邊部分、封口部分、沖突檢測部分組成。文中利用CPU224和稱重儀表F701以與變頻器、各種電機(jī)實現(xiàn)包裝物料的稱重與自動包裝過程的控制。通過檢測信號對物料進(jìn)行裝袋、折邊、封口、輸送的控制。本設(shè)計通過光電傳感器實現(xiàn)了兩條生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)工作。文中給出各器件選型與各部分電路設(shè)計，并給出了軟件

2、流程與主要梯形圖。本系統(tǒng)實現(xiàn)了粗細(xì)給料、稱重、夾袋裝袋、折邊封口、輸送的自動控制，并提高了控制運行速度，保證了生產(chǎn)的正常安全運行，大大提高了勞動效率。該系統(tǒng)具有操作簡單，運行可靠，維修方便等優(yōu)點。關(guān)鍵詞：控制系統(tǒng)；傳感器；可編程程序控制器；稱重儀表AbstractAutomatic packaging control system is suitable for petrochemical, chemical fertilizer, grain, ports and other industries, can be real-time for PP, PE, PVC particles, ch

3、emical fertilizer, food,and other powder, granule materials such as fully automatic packaging control, making it easy for users to store, transport and sales.Packaging system control precision and automation degree, for the product production has important significance.This design mainly for benzene

4、 anhydride product to auto-packaging .Benzene anhydride product packaging automatic system is mainly composed of giving part, weighing part ,bagging folding part, sealing part,parts for collision detection. In this paper, we use CPU224,weighing instruments F701 and frequency converter, all kinds of

5、motor to realize weighing and packaging materials and auto-packaging process control. By detecting signal to control the materials to be bagging , folding, sealing and transporting. This design achieve the coordination of two production lines through the photoelectric sensor . This paper giving all

6、parts of the device selection and circuit design , and also giving the software flow and main ladder diagram .Thissystemrealizesthethicknessgivingweighing,bagging,sealingandtransportingautomaticcontrol,thisimprovethecontrolspeed,toensurethesafeoperationoftheproduction,andalsogreatlyimprovethelaboref

7、ficiency. The system has simple operation, reliable operation, convenient maintenance, etc advantages.Key words：Control Systems；Sensor；Programmable Logic Controller；Weighing目 錄第1章 緒論11.1 自動包裝系統(tǒng)的背景11.2 自動包裝系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀21.3 自動包裝系統(tǒng)的發(fā)展趨勢31.4 苯酐的自動包裝技術(shù)3第2章 方案論證52.1 設(shè)計任務(wù)與要求52.2 設(shè)計方案選擇52.3 PLC的選型與I/O編址6第3章 硬件電路

8、設(shè)計103.1 整體電路設(shè)計103.2 稱重儀表和稱重傳感器設(shè)計103.3 封口機(jī)143.4 螺旋給料機(jī)163.5 氣缸173.6 變頻器183.7 夾袋機(jī)223.8 光電開關(guān)233.9 顯示電路233.10 外圍電路圖243.10.1 CPU224外部接線圖243.10.2 EM222和EM232接線圖253.10.3 EM223接線圖26第4章 軟件設(shè)計274.1 主程序流程圖274.2 各部分程序流程圖294.2.1 夾袋部分294.2.2 稱重部分314.2.3 裝袋部分344.2.4 折邊部分354.2.5 封口部分374.2.6 倒袋部分384.2.7 輸送部分39第5章 系統(tǒng)組態(tài)

9、界面設(shè)計41第6章 總結(jié)42參考文獻(xiàn)43致44附錄I45附錄II4754 / 58第1章 緒論1.1 自動包裝系統(tǒng)的背景自動包裝控制系統(tǒng)是在第二次世界大戰(zhàn)期間發(fā)展起來的，始于40 年代的美國橡樹嶺國家實驗室的搬運核原料的遙控機(jī)械操作手。自動包裝系統(tǒng)是一種能自動控制、可重復(fù)編程、多功能、多關(guān)節(jié)的操作系統(tǒng)。它可以是固定式或移動式的，用于工業(yè)自動化作業(yè)中。自動包裝控制系統(tǒng)與其他專用自動控制系統(tǒng)的主要區(qū)別在于，專用自動控制系統(tǒng)是適應(yīng)于大量生產(chǎn)的專用自動化設(shè)備，自動包裝控制系統(tǒng)是一種能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動作功能的柔性自動化設(shè)備。自動包裝控制系統(tǒng)是機(jī)電儀一體化高技術(shù)產(chǎn)品，適用于化工、糧食、食品

10、與醫(yī)藥等行業(yè)。它可實現(xiàn)對粉、粒、塊狀物料（如塑料、化肥、合成橡膠、糧食等）的稱重、供袋、裝袋、折邊、封袋、倒袋整形、輸送等作業(yè)全部實現(xiàn)自動化。通過可編程序控制器，對整個生產(chǎn)線的工作過程進(jìn)行自動控制?？删幊炭刂破?Programmable Logical Controller)簡稱PC或PLC，是60年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國數(shù)字公司(DEC)為美國通用公司(GM)研制開發(fā)并成功應(yīng)用于汽車生產(chǎn)線上，可編程控制器自此誕生。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時推動了先進(jìn)制造技術(shù)的相應(yīng)發(fā)展?，F(xiàn)代PLC已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制

11、設(shè)備。最初，PLC主要是用在生產(chǎn)線控制和大型機(jī)械的控制上。但不久，西德的西門子(SIEMENS)公司、BBC公司就開始研制PLC，當(dāng)時主要是用于軋鋼機(jī)、升降設(shè)備等大型設(shè)備上。70年代初，日本的OMRON也推出了他們的PLC。三菱、日立、富土、東芝、橫河、日電等公司也先后加入了PLC制造者的行列。70年代中期，美國和西德首先出現(xiàn)了微電腦化的小型PLC。由于PLC是為工業(yè)控制所生產(chǎn)的通用性很強(qiáng)，適合于大批量生產(chǎn)的裝置，所以成本迅速下降；加上其是專為工業(yè)控制所設(shè)計，所以具有極好的抗干擾性能;并且他的使用和維護(hù)都極為方便，實現(xiàn)了低水平的操作、高性能的控制，所以在機(jī)械制造業(yè)深受歡迎。小型PLC開始步入諸

12、如塑料注塑機(jī)、包裝機(jī)械、橡膠機(jī)械、紡織機(jī)械等輕工機(jī)械的控制領(lǐng)域，其成本的低廉和性能的優(yōu)良對直接使用微機(jī)作為控制單元的做法構(gòu)成了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)，更有全面取代傳統(tǒng)繼電器控制屏的趨勢。據(jù)國外資料介紹:1982年美國PLC用戶中，有48%來自自動程序操作部門(如汽車、拖拉機(jī)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)等)、13%來自石油化工業(yè)、9%來自食品飲料業(yè)、7%來自冶金工業(yè)、其余部分來自造紙、采礦、污水處理等部門11。近年來，隨著我國對外開放，日、美、西德等國生產(chǎn)的PLC已通過多種途徑進(jìn)入了我國，引起了各方面的重視并得到應(yīng)用。如寶鋼工程應(yīng)用了數(shù)百臺PLC，首鋼、武鋼、開灤煤礦也分別應(yīng)用了美國和西德的PLC。1.2 自動包裝系統(tǒng)

13、的應(yīng)用現(xiàn)狀從專業(yè)化程度看，目前國包裝設(shè)備廠自動化程度還不高，57%的企業(yè)是兼業(yè)生產(chǎn)，僅、等省市專業(yè)廠較多。很久以來，包裝生產(chǎn)線只做到把物料包裝好為止，至于后續(xù)的搬運工作，則完全由搬運工人來完成。造成這種局面有多方面的原因，但主要是由于我國生產(chǎn)力水平較低，勞動力便宜，科研人才缺乏造成的。隨著知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，這種局面必將會被打破?？偟膩碚f，我國包裝設(shè)備制造工業(yè)經(jīng)近20 年的努力，在數(shù)量、質(zhì)量、水平方面均有較大的進(jìn)展，為我國建立一個門類齊全、技術(shù)先進(jìn)、水平相當(dāng)、獨立完善的包裝設(shè)備生產(chǎn)系統(tǒng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。但要想在未來的國際競爭中占有一席之地，還必須要找出自身缺點和不足，特別是要找出與北美、日本、

14、西歐等國家的差距?？v觀20 余年的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)我國包裝機(jī)械行業(yè)中存在的某些明顯不足之處。1低水平產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn)多如小型自動封口機(jī)、真空包裝機(jī)、小型灌裝機(jī)、小食品生產(chǎn)設(shè)備等。這些設(shè)備技術(shù)難度小，成本低，起步快，因此，不少企業(yè)選中它做“入門”產(chǎn)品，以此積累資金再展鴻圖。這樣，就造成產(chǎn)品不可避免地重復(fù)，產(chǎn)品積壓賣不出去，自然又影響設(shè)備的更新，最終使得生產(chǎn)水平難以提高。2高技術(shù)含量的產(chǎn)品尚未有人生產(chǎn)如多層共擠設(shè)備。歐美一些著名的公司，雖有成套設(shè)備供應(yīng)，但其共擠頭也是從美國購來配套的。再如高壓殺菌設(shè)備，甚至連實驗室階段也未進(jìn)入。3自主開發(fā)能力較弱一方面是我國的企業(yè)起步較晚，還未摸清市場的脈搏，另一方面是

15、科技力量薄弱，高科技人力資源不足，不具備先進(jìn)的設(shè)計工具。本行業(yè)應(yīng)用CAD 的還不是很多，所以一提新產(chǎn)品，許多企業(yè)往往看好別人已生產(chǎn)的產(chǎn)品，市場不錯，買來圖紙依樣畫葫蘆，結(jié)果并不理想。有的企業(yè)照搬國外產(chǎn)品測仿，達(dá)到了樣機(jī)水平的則吹為“國際先進(jìn)水平”， 實際上是人家早已淘汰的產(chǎn)品。4可靠性問題普遍存在我國一些企業(yè)不太注意產(chǎn)品質(zhì)量，表現(xiàn)在兩個方面：一是自身加工的零部件，有的精度不夠，有的材質(zhì)不好，有的該熱處理的不熱處理，該鍛壓的不鍛壓，以致于出現(xiàn)出口產(chǎn)品斷軸，運行不到一個月即嚴(yán)重磨損而不能使用。另一方面是配套件，進(jìn)貨把關(guān)不嚴(yán)或有意購進(jìn)低價劣質(zhì)產(chǎn)品，以致于出口產(chǎn)品軸承開裂。有的產(chǎn)品在用戶開機(jī)時因電器故

16、障一次就卡殼。當(dāng)然，密封件、傳動件問題也不少。5產(chǎn)品防護(hù)問題未能引起重視為了操作人員的安全，設(shè)備安全所采取的措施較少這類產(chǎn)品絕對進(jìn)不了歐美市場，只能進(jìn)入第三世界沒有防護(hù)立法的國家和地區(qū)。安全性、可靠性是至關(guān)重要的，一定要引起企業(yè)的足夠重視。1.3 自動包裝系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為了滿足各行各業(yè)對日新月異的商品的包裝要求，改善工作環(huán)境，降低勞動強(qiáng)度，包裝碼垛系統(tǒng)就必須適應(yīng)不斷發(fā)展的包裝工業(yè)的需要，未來的包裝系統(tǒng)將有以下發(fā)展趨勢:1機(jī)電儀綜合技術(shù)是自動包裝控制系統(tǒng)的發(fā)展主流，自動化程度是衡量包裝機(jī)械技術(shù)水平的重要標(biāo)志。其容包括自動控制（工藝過程、工藝參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、運行故障、安全防護(hù)等控制）和自動檢測（包

17、裝物、包裝容器與材料、包裝產(chǎn)品、包裝過程等檢測）兩個方面。由于大量采用了微電子、遠(yuǎn)紅外、傳感器等高新技術(shù)，特別是微型計算機(jī)的應(yīng)用，使上述兩個方面的水平迅速提高，從而簡化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，減少了人工操作，提高了包裝質(zhì)量。2在促進(jìn)單機(jī)高速化的同時，注意提高系統(tǒng)效率高速化是提高包裝機(jī)械生產(chǎn)效率的主要途徑，為此，不斷提高包裝速度已成為總的發(fā)展趨勢。其主要途徑是在提高自動化水平的同時不斷改進(jìn)結(jié)構(gòu)。與此同時，還將更多的注意力投向提高整個包裝系統(tǒng)的生產(chǎn)效率上，使高速化向深層次發(fā)展，使包裝系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)合理。3在發(fā)展專業(yè)機(jī)的同時，積極開展通用機(jī)型對于某些形狀、尺寸基本固定，生產(chǎn)批量較大的包裝物如煙、糖果等，為了提高生

18、產(chǎn)效率，簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，便于專業(yè)化生產(chǎn)，往往有各種相應(yīng)的專用設(shè)備進(jìn)行包裝，但近年來由于多品種小批量的商品市場需求以與中、小型用戶的發(fā)展，多功能通用包裝系統(tǒng)發(fā)展十分迅速，其適用圍也愈來愈廣。4大力開發(fā)輔助設(shè)備，促進(jìn)連續(xù)化包裝生產(chǎn)線的發(fā)展單機(jī)聯(lián)線生產(chǎn)效率的提高，除主機(jī)外，各種輔助設(shè)備也相當(dāng)重要。為此，全面地系統(tǒng)地開發(fā)各種包裝輔助設(shè)備已引起普遍關(guān)注。如用于包裝容器、包裝物與包裝產(chǎn)品的各種整理、轉(zhuǎn)向、運送裝置、檢測裝置、打印裝置等的開發(fā)，大大提高了包裝生產(chǎn)線的效率和自動化程度。1.4 苯酐的自動包裝技術(shù)苯酐定量包裝系統(tǒng)的要求較高，既要盡可能提高包裝速度，又要保證每袋包裝的重量精度(每袋的重量偏差在國家規(guī)

19、定的標(biāo)準(zhǔn)之)。苯酐生產(chǎn)線主要由自動定量包裝機(jī)、自動上袋機(jī)組、封口系統(tǒng)等單元組成。通過可編程序控制器（PLC）對整個生產(chǎn)線的工作過程進(jìn)行自動控制，此系統(tǒng)具有操作簡單，運行可靠，維修方便等優(yōu)點?？筛鶕?jù)用戶要求，在通訊接口上連接各種不同的設(shè)備。還可與上位計算機(jī)或觸摸屏連接，對苯酐自動生產(chǎn)線實現(xiàn)實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和網(wǎng)絡(luò)化管理。日趨規(guī)?；?、國際化的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)，要求包裝作業(yè)依次完成自動包裝、輸送、檢測、貯存等工序。一般的機(jī)械稱量、手工裝袋，不僅在速度、質(zhì)量、衛(wèi)生條件和花色品種等方面無法達(dá)到要求，單機(jī)操作設(shè)備和單一包裝品種、規(guī)格的包裝機(jī)產(chǎn)品也難以勝任其全部要求。常規(guī)的生產(chǎn)模式在市場競爭激烈的現(xiàn)代社會已經(jīng)

20、不能滿足人們的需求，而在對資源的利用上也有著較大的浪費，為了能夠在激烈的市場競爭中占有一席之地，并且能夠更加有效的利用資源，避免不必要的資源浪費，降低生產(chǎn)成本，自動化生產(chǎn)就實現(xiàn)了這一目的。自動化生產(chǎn)能夠降低工人的勞動強(qiáng)度，并可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)速度，適應(yīng)批量生產(chǎn)的需要。隨著時代的發(fā)展、生產(chǎn)水平的不斷提高、人們對物質(zhì)的需求越來越大，導(dǎo)致傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足社會的需要。因此自動化生產(chǎn)就應(yīng)運而生，同時單片機(jī)和PLC就在自動控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)的價格低廉，體積小巧，應(yīng)用起來比較方便，在許多方面都得到了應(yīng)用，如：智能車、智能樓宇、導(dǎo)彈的導(dǎo)航、各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障

21、系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動洗衣機(jī)的控制，以與程控玩具、電子寵物等方面。PLC相對來說價格較高，但是功能更加強(qiáng)大，廣泛應(yīng)用在汽車、自動化生產(chǎn)等領(lǐng)域。在機(jī)械自動化生產(chǎn)中，單片機(jī)的是無法大規(guī)模應(yīng)用的，即使應(yīng)用系統(tǒng)也會很繁瑣，一般是整個系統(tǒng)中的一部分采用單片機(jī)組成一個最小系統(tǒng)來進(jìn)行工作。而PLC在自動化生產(chǎn)中的應(yīng)用是非常普遍的。本設(shè)計中以PLC為控制核心，對稱重部分、給料部分、夾袋部分、封口部分、傳送部分進(jìn)行綜合控制實現(xiàn)苯酐成品的自動包裝。第2章 方案論證2.1 設(shè)計任務(wù)與要求本設(shè)計中，主要設(shè)計固態(tài)成品自動包裝系統(tǒng)（稱重儀部分選擇合適的儀表），完成自動稱重、包裝以與兩條生產(chǎn)線的協(xié)調(diào)工作，要求設(shè)計組態(tài)

22、界面，并盡可能滿足低價位、實用型的要求。主要技術(shù)要求如下：(1) 額定稱重：25kg/每袋；(2) 精度等級：0.2級；(3) 雙螺旋雙速給料；(4) 稱重儀表具有自動零點校準(zhǔn)、故障自動診斷量程超差報警等功能；（5）稱重速度：160200袋/每小時；2.2 設(shè)計方案選擇方案一：以單片機(jī)為控制核心的控制系統(tǒng)，通過稱重儀表傳送過來的信號在單片機(jī)部進(jìn)行比較，輸出控制閥門的系統(tǒng)?？傮w框圖如圖2.1所示。單片 機(jī)稱重傳感器夾袋倒袋縫紉運輸A/D轉(zhuǎn)換器圖2.1 單片機(jī)稱重系統(tǒng)方案二：以PLC為控制核心，以稱重儀表送來的信號為輸入，通過編程后輸出開關(guān)量控制氣缸、電機(jī)、變頻器的運轉(zhuǎn)實現(xiàn)自動包裝系統(tǒng)。系統(tǒng)總體框

23、圖如圖2.2所示。PLC控制器稱重儀表光電探測開關(guān)給料封口傳送裝袋圖2.2 PLC自動包裝系統(tǒng)PLC的核心其實就是一塊單片機(jī)，它圍繞著這塊單片機(jī)（CPU），建立起外圍硬件系統(tǒng)，并在其部固化了編譯和通訊等等的特殊程序，這樣就能直接和外部編程器通訊。外部的程序?qū)戇M(jìn)來。通過編譯形成一段執(zhí)行程序，來控制PLC的輸出達(dá)到工業(yè)控制的目的。分析對比：單片機(jī)對環(huán)境要求較高，抗干擾能力差，而PLC的抗干擾能力強(qiáng)，對工業(yè)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，而且它具有構(gòu)造簡單，擴(kuò)展容易（模塊化），編寫程序簡單（梯形圖程序非常直觀）等等優(yōu)勢。對于大型設(shè)備來說，非常易于維護(hù)，結(jié)構(gòu)的模塊化使其擴(kuò)展和更換都變得非常容易。而且容易掌握對單項工

24、程或重復(fù)數(shù)極少的項目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可靠性好。綜合以上優(yōu)點，本設(shè)計采用PLC為控制核心設(shè)計自動包裝系統(tǒng)。2.3 PLC的選型與I/O編址根據(jù)要求需要設(shè)計兩條生產(chǎn)線，單條生產(chǎn)線需要的輸入主要有啟動停止按鈕、粗細(xì)給料信號、夾袋信號、裝袋信號、卸袋信號、折邊信號、封口信號、倒袋信號和沖突信號，輸出有氣缸、電機(jī)和指示燈的驅(qū)動和輸出。根據(jù)分析可知單條生產(chǎn)線需要輸入/輸出點為13/20，并作出I/O分配如表2.2。本設(shè)計采用西門子S7-200PLC系列中的CPU224，本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點?？蛇B接7個擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點或35

25、路模擬量I/O 點。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。該PLC具有14點輸入和10點輸入，為了滿足設(shè)計要求，需要添加擴(kuò)展模塊。并且需要預(yù)留出一定量的余量做備用。本設(shè)計采用具有16點數(shù)字量輸入、16點數(shù)字量輸出的EM223擴(kuò)展模塊和8點數(shù)字量輸出的EM222擴(kuò)展模塊以與具有2路模擬量輸出的EM232模塊。模塊連接圖如圖2.3所示。主機(jī)CPU224模塊1EM223 DI16/DO

26、16DC24V模塊2EM222DO8DC24V模塊3EM222 DO8DC24V模塊4EM232AO2模塊5EM232AO2圖2.3 模塊連接圖根據(jù)模塊連接圖做出I/O編址表，如表2.1所示。表2.1 I/O編址主機(jī) I/O模塊1模塊2模塊3模塊4模塊5I0.0 Q0.0I2.0Q2.0Q4.0Q5.0AQW0AQW4I0.1Q0.1I2.1Q2.1Q4.1Q5.1AQW2AQW6I0.2Q0.2I2.2Q2.2Q4.2Q5.2I0.3Q0.3I2.3Q2.3Q4.3Q5.3I0.4Q0.4I2.4Q2.4Q4.4Q5.4I0.5Q0.5I2.5Q2.5Q4.5Q5.5I0.6Q0.6I2.6

27、Q2.6Q4.6Q5.6I0.7Q0.7I2.7Q2.7Q4.7Q5.7I1.0Q1.0I3.0Q3.0I1.1Q1.1I3.1Q3.1I1.2I3.2Q3.2I1.3I3.3Q3.3I1.4I3.4Q3.4I1.5I3.5Q3.5I3.6Q3.6I3.7Q3.7表2.2 I/O分配表輸入輸出I0.0第1條生產(chǎn)線啟動按鈕SF1Q0.0第1條生產(chǎn)線的進(jìn)料氣缸QA1I0.1第1條生產(chǎn)線停止按鈕SF2Q0.1第2條生產(chǎn)線的進(jìn)料氣缸QA2I0.2第2條生產(chǎn)線啟動按鈕SF3Q0.2第1條生產(chǎn)線的卸料氣缸QA3I0.3第2條生產(chǎn)線停止按鈕SF4Q0.3第2條生產(chǎn)線的卸料氣缸QA4I0.4第1條生產(chǎn)線夾袋信

28、號KF1Q0.4第1條生產(chǎn)線的折邊機(jī)I0.5第2條生產(chǎn)線夾袋信號KF2Q0.5第2條生產(chǎn)線的折邊機(jī)I0.6粗給料1停止信號（24kg）KF3Q0.6第1條生產(chǎn)線電源指示燈PG1I0.7細(xì)給料1停止信號（25kg）KF4Q0.7第2條生產(chǎn)線電源指示燈PG2I1.0粗給料2停止信號（25kg）KF5Q1.0輸送電機(jī)1I1.1細(xì)給料2停止信號（24kg）KF6Q1.1I1.2第1條生產(chǎn)線裝袋信號KF7Q2.0第1條生產(chǎn)線粗給料指示燈PG3I1.3第2條生產(chǎn)線裝袋信號KF8Q2.1第1條生產(chǎn)線細(xì)給料指示燈PG4I1.4Q2.2第1條生產(chǎn)線粗給料指示燈PG5I1.5Q2.3第1條生產(chǎn)線細(xì)給料指示燈PG6

29、I2.0第1條生產(chǎn)線卸袋信號KF9Q2.4第1條生產(chǎn)線裝袋指示燈PG7I2.1第2條生產(chǎn)線卸袋信號KF10Q2.5第2條生產(chǎn)線裝袋指示燈PG8I2.2第1條生產(chǎn)線折邊信號KF11Q2.6I2.3第2條生產(chǎn)線折邊信號KF12Q2.7I2.4 第1條生產(chǎn)線折邊完成信號KF13Q3.0第1條生產(chǎn)線折邊指示燈PG11I2.5 第2條生產(chǎn)線折邊完成信號KF14Q3.1第2條生產(chǎn)線折邊指示燈PG12I2.6第1條生產(chǎn)線封口信號KF15Q3.2第1條生產(chǎn)線封口指示燈PG13I2.7第1條生產(chǎn)線封口完成信號KF16Q3.3第2條生產(chǎn)線封口指示燈PG14I3.0第2條生產(chǎn)線封口信號KF17Q3.4 第1條生產(chǎn)線

30、夾袋指示燈PG15I3.1第2條生產(chǎn)線封口完成信號KF18Q3.5第2條生產(chǎn)線夾袋指示燈PG16I3.2第1條生產(chǎn)線的沖突信號KF19Q3.6輸送電機(jī)2I3.3第2條生產(chǎn)線的沖突信號KF20Q3.7I3.4第1條生產(chǎn)線的倒袋信號KF21Q4.0第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA5I3.5第2條生產(chǎn)線的倒袋信號KF22Q4.1第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA6I3.6Q4.2 第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA7I3.7Q4.3第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA8Q4.4第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA9Q4.5第1條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA10Q4.6第1條生產(chǎn)線封口機(jī)Q4.7第1條生產(chǎn)線倒袋電機(jī)Q5.0第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA1

31、1Q5.1 第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA12Q5.2 第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA13Q5.3 第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA14Q5.4 第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA15Q5.5 第2條生產(chǎn)線的夾袋氣缸QA16Q5.6第2條生產(chǎn)線封口機(jī)Q5.7第2條生產(chǎn)線倒袋電機(jī)AQW0第1條生產(chǎn)線的變頻器輸出AQW2AQW4第2條生產(chǎn)線的變頻器輸出AQW6第3章 硬件電路設(shè)計3.1 整體電路設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求，本設(shè)計要實現(xiàn)的功能有粗細(xì)螺旋給料、稱重模塊、夾袋封口模塊、顯示輸出和防止沖突設(shè)計。螺旋輸送電機(jī)傳輸物料，物料經(jīng)過稱重傳輸物料，物料經(jīng)過稱重儀表準(zhǔn)確稱量后送入裝袋部分。裝袋后對物料進(jìn)行封口和運輸送入倉庫。根據(jù)工藝

32、過程設(shè)計總體框圖3.1所示。PLC控制器傳送光電開關(guān)光電開關(guān)光電開關(guān)封口顯示粗/細(xì)給料卸料夾袋折邊稱重儀倒袋圖3.1 總體設(shè)計框圖3.2 稱重儀表和稱重傳感器設(shè)計稱重傳感器是將被測力一重力（壓力）等機(jī)械量轉(zhuǎn)換為與之成比例的電信號的儀器。被稱為電子衡器中的心臟部件，隨著科技的飛速發(fā)展，由稱重傳感器制作的電子衡器也已被各行各業(yè)廣泛地應(yīng)用，實現(xiàn)了對物料的快速、準(zhǔn)確的稱量。稱重傳感器的選用除了要考慮使用的實際需要，即在滿足測量精度和主要技術(shù)性能方面，還考慮經(jīng)濟(jì)實用。由于它的彈性體結(jié)構(gòu)和采用的應(yīng)變計性能不同，在測量精度和其它性能方面也會有所不同，因制造工藝不同，生產(chǎn)成本也會有很大差別，銷售價格也因之不同

33、，所以要綜合考慮應(yīng)用的實際需要來選用合適的傳感器。（1）傳感器精度的選擇傳感器的精度包括額定載荷、靈敏度、非線性、重復(fù)性、滯后性和蠕變等技術(shù)參數(shù)。目前，稱重傳感器的普通級精度為千分之五，中級精度為千分之二至萬分之五，高精度為萬分之三至萬分之一。實際選用時首先要考慮現(xiàn)場的系統(tǒng)測量精度，按不同的要求選用不同精度等級的傳感器，使其既能充分發(fā)揮作用，又能具有合適的價格。若在低精度測試場合選用高精度的傳感器，既不能充分發(fā)揮其優(yōu)勢，又付出了較高的價格，在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。（2）傳感器密封狀態(tài)的選擇工業(yè)用傳感器，考慮其長時間地連續(xù)使用，而且使用場合環(huán)境惡劣，常常要求選用密封型傳感器，以使傳感器免受外界潮濕、

34、粉塵、腐蝕氣體等環(huán)境影響，從而保證測量精度和穩(wěn)定性。目前傳感器的密封措施有以下四種形式：1） 膠質(zhì)密封：將應(yīng)變計與補(bǔ)償元件封于高分子樹脂，而高分子樹脂有慢性滲漏易老化，常用于簡易測量系統(tǒng)。2）橡膠密封：用橡膠套型圈將應(yīng)變計與補(bǔ)償元件密封于腔體，適用于普通精度的測量系統(tǒng)。3）硅橡膠密封：將應(yīng)變計與補(bǔ)償元件用不加填料的自身均衡型硅橡膠全浸密封，其密封性比較有效，適用于高精度的測量系統(tǒng)。4）焊接密封：用焊接方法將應(yīng)變計與補(bǔ)償元件密封于金屬殼體并抽真空充氮，采用合金輸出端子，外部補(bǔ)償元件用瀝青密封。其密封性長期有效,適用于高精度、高穩(wěn)定或惡劣環(huán)境測量系統(tǒng)。（3）傳感器量程的選擇電子稱重系統(tǒng)的實際應(yīng)用場

35、合往往是多個傳感器聯(lián)用的，因此傳感器的量程選擇必須考慮下列因素：1）被稱量物料的最大重量或物料的總重；2）秤臺或料斗裝置的自重（皮重）；3）傳感器設(shè)置的數(shù)量；4）正常操作下可能產(chǎn)生的最大偏載；5）稱量狀態(tài)下可能出現(xiàn)的動載和下料時的沖擊載荷；6）其它附加產(chǎn)生的干擾力,如風(fēng)壓、振動等。傳感器量程的選擇可參照式G N 120% GH計算式中：GH為傳感器的額定負(fù)荷，G為系皮重、最大料重和最大振動峰值之和，N為傳感器個數(shù)。選用傳感器工作在額定負(fù)荷的80% 85% 左右，這樣既留有保險余量，又確保其使用精度。（4）傳感器受力形式的選擇傳感器的受力形式分拉式和壓式兩大類。由于承重結(jié)構(gòu)有平臺、料斗、球罐等不

36、同形式,傳感器在安裝設(shè)計時，其受力狀態(tài)又各不一樣，因此要從整體設(shè)計出發(fā)，考慮傳感器的受力形式，最終選定合適結(jié)構(gòu)的傳感器。平臺承重可以選用圓筒、板環(huán)、懸臂剪切梁或平行梁、雙剪切梁式彈性體壓力傳感器、輪幅式彈性梁的壓力傳感器。料斗、球罐承重體既可選用S型、板環(huán)式彈性梁的拉力傳感器,也可選用圓筒或懸臂剪切梁式和壓力環(huán)式拉、壓力傳感器。根據(jù)以上幾點，本系統(tǒng)采用了1-Z6FD 1/50KG稱重傳感器，其性能指標(biāo)為：1） 額定容量：50kg；2） 最小容量：0kg；3） 安全極限負(fù)載：75kg；4） 最小檢定分度值：18g；5） 靈敏度：2mV /V；6） 精度等級：C6；7） 線制：6線制；8） 輸出方

37、式：圖3.2 Z6FD傳感器稱重顯示儀選用進(jìn)口儀表，是高精度、高速度的稱重包裝機(jī)配套的F701 型顯示儀表。主要參數(shù)有：0.2uV /的超低漂移，全程高達(dá)十萬分之一的高顯示分辨率，每秒100 次的A /D變換，每秒100次的高速數(shù)據(jù)處理能力，其輸入靈敏度為0.1uV，能測出傳感器二十萬分之一的重量變化能力，全部操作均為面板鍵設(shè)定，并能使設(shè)定值長期存儲。具有超差報警、過沖修正、斷電保護(hù)、計數(shù)與重量累加等功能。還配有標(biāo)準(zhǔn)的輸入、輸出接口，可與打印機(jī)、大屏幕顯示器、計算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。F701的主要端子如圖3.3所示機(jī)架地線（F.G）（P11）：接地端子。為防止電擊、靜電等的損害，請務(wù)必把F.G端子

38、接地。交流電源AC接口（P91）：接入AC電源。電源輸入圍可選100V、120V、200V、220V、240V等電壓。頻率分別為50/60HZ。保險管托架（P89）：容量1A的小型保險管插入到AC電源的電路中?？刂菩盘栞斎氤鼋宇^（P48）：外部信號輸入與控制信號輸出的連接用接頭。輸出入電路和部電路由光電藕合器絕緣分隔開，適合的插頭是DDK生產(chǎn)的57-30240（附件）或相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品接線端子板（P37、70）SI/F ：是用于連接UNIPULSE生產(chǎn)的外部顯示器、打印機(jī)等的2線式串行接口的輸出端子。CAL-R： 把電阻連接到該端子之間，并使標(biāo)CAL校準(zhǔn)開關(guān)處于ON位置后，電阻被連接到載荷傳感器一側(cè)

39、，同時能夠得到偽輸入。CAL校準(zhǔn)開關(guān)（P36）：把電阻連接到CAL-R端子后，使該開關(guān)處于ON位置時，能夠得到偽輸出。雙列直插校準(zhǔn)開關(guān)：該雙列直插校準(zhǔn)開關(guān)用于零調(diào)整圍、增益調(diào)整圍的選擇以與校準(zhǔn)禁止LOCK的ON/OFF轉(zhuǎn)換。載荷傳感器接頭（P15）：使用圓形7針接頭。與載荷傳感器的連接一般采用6線式。適合的插頭是HIROSE電機(jī)生產(chǎn)的JR16PK-7S（附件）或相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。D/A轉(zhuǎn)換器輸出端子（OP4）（P85）：是D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端子，使用BNC端子，中心線是正極，屬于多治見生產(chǎn)的3CV-P2或相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。適合的電纜是RG-223/U、3D-2V、3C-2V等。圖3.3 F701主要端子圖

40、F701載荷傳感器的連接方法，F(xiàn)701的外加電源電壓為10V、電流最大為120mA、最大能夠并聯(lián)4個的載荷傳感器。（1）6線式的連接方法本儀器的載荷傳感器輸入接頭是6線式（遙感式）。與載荷傳感器的連接必須使用6芯屏蔽線，干擾較大的線（電氣設(shè)備的配線和數(shù)字設(shè)備的配線等）與AC線需另外接線。所謂的遙感式是指：由于隨著溫度的變化電纜的電阻也產(chǎn)生變化，為防止施加給載荷傳感器的外加電壓出現(xiàn)變動，使接近載荷傳感器位置的外加電壓穩(wěn)定的方式。（2）載荷傳感器的并聯(lián)方法 在工業(yè)用秤方面，有時把幾個載荷傳感器并聯(lián)后組成料斗定量秤或打包稱量秤。使用另外購買的B410（4點多載荷傳感器多頭接線箱）能夠方便地進(jìn)行并聯(lián)連

41、接。從本儀器側(cè)面看到的n個并聯(lián)載荷傳感器群的額定容量是n倍，其靈敏度可以認(rèn)為與單個傳感器的靈敏度一樣。平均化電阻（R）為300500，必須使用相對比一樣，溫度系數(shù)較好的產(chǎn)品。使用已經(jīng)并聯(lián)連接的載荷傳感器時，不需要平均化電阻。 進(jìn)行并聯(lián)連接時，為防止各個載荷傳感器的容量由于偏載或機(jī)械沖擊等引起過載現(xiàn)象，請選擇具有足夠余量的載荷傳感器。 本設(shè)計中3個傳感器并聯(lián)構(gòu)成料斗與稱重儀表相連，連接圖如圖3.4示圖3.4傳感器與稱重儀表的連接圖3.3 封口機(jī)苯酐（鄰苯二甲酸酐）對眼、鼻、喉和皮膚有刺激作用。吸入本品粉塵或蒸氣，引起咳嗽、噴嚏和鼻衄。對有哮喘史者，可誘發(fā)哮喘?？芍缕つw灼傷。慢性影響：長期反復(fù)接觸

42、可引起皮疹和慢性眼刺激。反復(fù)接觸對皮膚有致敏作用?？梢鹇灾夤苎缀拖?，所以苯酐封口需要熱封。熱封制袋普遍應(yīng)用在日化產(chǎn)品包裝、藥品食品包裝等領(lǐng)域。由于在產(chǎn)品充填時包裝袋熱封處最容易出現(xiàn)泄漏，而且在實際使用時包裝袋的損傷大部分也發(fā)生在熱封部分，因此選擇合適的熱封材料以與熱封參數(shù)可以降低生產(chǎn)線的廢品率，并可有效提高包裝物整體的阻隔性能。熱壓封合是用某種方式加熱封口處材料，使其達(dá)到粘流狀態(tài)后加壓使之粘封，一般用熱壓封口裝置或熱壓封口機(jī)完成。熱封頭是熱壓封合的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)熱封頭的結(jié)構(gòu)形式與加熱方法的不同，熱壓封口的方法可分為：普通熱壓封合法、熔斷封合、脈沖封合、超聲波封合、高頻熱封、以與感應(yīng)熱封

43、合幾種。薄膜特性不同，適用的熱封方法也不同，例如超聲波封合和高頻熱封更適用于易熱變形的薄膜，然而最常用的熱封方法還是普通熱壓封合法。普通熱壓封合法又有平板熱封、圓盤熱封、帶式熱封以與滑動夾封合幾種，平板熱封的應(yīng)用最為普與。QLF-1680立式大袋立式封口機(jī)，適用于任何可以熱封材料的大包裝袋的封口。無級調(diào)速，恒溫控制，溫度可調(diào)，封口機(jī)頭高低可調(diào)，輸送臺傳送動力大，在化工、糧食、食品、飼料等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。主要參數(shù)如下：型號： QLF-1680；電源電壓：220V 50-60HZ;封口速度：0-13m/min 可調(diào)；封口寬度：15mm；溫度圍：0-300；包裝物高度：50-800mm可調(diào)；最大載

44、重量：25kgs；計數(shù)數(shù)值：99999；總功率：1000W；圖3.5封口機(jī)QLF-1680封口電機(jī)由380V三相電驅(qū)動，電機(jī)接線圖如圖3.6所示。圖3.6封口電機(jī)的接線圖3.4 螺旋給料機(jī)LS型螺旋輸送機(jī)是GX型螺旋輸送機(jī)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)先進(jìn)，適應(yīng)性強(qiáng)，阻力小、壽命長、維修方便、保護(hù)裝置齊全是螺旋輸送機(jī)顯著的特點。LS型螺旋輸送機(jī)采用DIN15261-1986標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計制造符合/T7679-45LS型螺旋輸送機(jī)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，LS型螺旋輸送機(jī)螺旋直徑為1001250mm，共十一種規(guī)格，分為單驅(qū)動和雙驅(qū)動兩種型式。單驅(qū)動螺旋輸送機(jī)最大長度可達(dá)35mm，其中LS1000、LS1250型最大長度為30

45、m。螺旋輸送機(jī)長度每0.5m一檔，可根據(jù)需要選定。螺旋輸送機(jī)中間吊軸承采用流動、滑動可互換的兩種結(jié)構(gòu)，阻力小、密封性強(qiáng)、耐磨性好。還可根據(jù)用戶要求配置測速報警裝置與電動出料閥。LS螺旋輸送機(jī)螺旋輸送機(jī)不宜輸磅易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的物料，這些物料在輸送時會粘結(jié)在螺旋上，并隨之旋而不向前移動或者在吊軸承處形成物料的積塞，而使螺旋機(jī)不能正常工作。螺旋直徑從200毫米到500毫米，共有五種規(guī)格，長度從4米到70米，每隔0.5米一檔，選型時符合標(biāo)準(zhǔn)公稱長度，特殊需要可在選配節(jié)中另行提出。LS螺旋輸送機(jī)的特點是：結(jié)構(gòu)簡單、橫截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中間裝料和卸料，輸送方向可逆

46、向，也可同時向相反兩個方向輸送。輸送過程中還可對物料進(jìn)行攪拌、混合、加熱和冷卻等作業(yè)。通過裝卸閘門可調(diào)節(jié)物料流量。但不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、易結(jié)塊的與大塊的物料。輸送過程中物料易破碎，螺旋與料槽易磨損。單位功率較大。使用中要保持料槽的密封性與螺旋與料槽間有適當(dāng)?shù)拈g隙。根據(jù)設(shè)計要求，每小時需要傳送的苯酐量為10T，所以選擇LS250，主要參數(shù)如下：1) 螺旋直徑：250mm；2) 螺距：250mm；3) 轉(zhuǎn)速：90r/min；圖3.7 LS250螺旋輸送機(jī)螺旋輸送電機(jī)是由高壓380V的三相電驅(qū)動的，電機(jī)的三相接線圖如圖3.8所示。圖3.8 螺旋輸送電機(jī)接線圖3.5 氣缸根據(jù)氣缸推力拉力的大小

47、要求，選定氣缸使用壓力參數(shù)以與缸徑尺寸得出氣缸推力計算公式：氣缸推力 （3-1） 氣缸拉力計算公式 （3-2）公式式中：D-氣缸活塞直徑（cm）d-氣缸活塞桿直徑（cm）P-氣缸的工作壓力（kgf/cm2）F1，F(xiàn)2-氣缸的理論推拉力（kgf）上述出力計算適用于氣缸速度50500mm/s的圍，缸以上下垂直形式安裝使用，向上的推力約為理論計算推力的50%，缸橫向水平使用時，考慮慣性因素，實際出力與理論出力基本相等。選定氣缸的行程：確定工作的移動距離，考慮工況可選擇滿行程或預(yù)留行程。當(dāng)行程超過推薦的最長行程時，要考慮活塞桿的剛度，可以選擇支撐導(dǎo)向或選擇特殊氣缸。選定氣缸緩沖方式：根據(jù)需要選擇緩沖形

48、式，無緩沖氣缸，固定緩沖氣缸，可調(diào)緩沖氣缸。選擇潤滑方式：有給油潤滑氣缸，無給油潤滑氣缸。選擇氣缸系列：根據(jù)以上條件，按需選擇適當(dāng)系列的氣缸。根據(jù)要求，本設(shè)計采用QGK-1齒輪齒條擺動氣缸，主要參數(shù)如下：氣缸徑D(mm) ：63；80；100；125；使用壓力圍(Mpa)：0.10.7；保證耐壓力(mpa) ：1；擺動角度：0，180；調(diào)整角度：5；工作溫度(度）：-5+70；緩沖形式：兩側(cè)可調(diào)緩沖；緩沖角度：0；額定扭矩（N.m)(0.5Mpa時）：63：34.3； 80：65.3； 100：97.2 ；125：168.7；3.6 變頻器輸送機(jī)可以大致分為鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，皮帶輸送機(jī)，螺旋輸送機(jī)，

49、滾軸式輸送機(jī)，振動輸送機(jī)，吊桶式輸送等；依所運搬的對象之物理性質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)，外形形狀與大小，運輸路徑，運搬的方法而結(jié)果或需求之不同，在選用時，應(yīng)從機(jī)能，特征，經(jīng)濟(jì)等而考量，選定其中最適切的輸送機(jī). 除上述而外，今日的生產(chǎn)線已逐漸工廠制造自動化。而要求搬送要能自動而省力。此責(zé)任，很自然地特別加給可變速驅(qū)動化了的輸送機(jī)。按可變速化的方式來說，傳統(tǒng)也有過機(jī)械式的無段式變速與各種電氣式的變速。但是用變頻器驅(qū)動的輸送機(jī)具有更好的控制性、節(jié)能性等。 現(xiàn)在市面上包括用戶正在使用的螺旋輸送機(jī)等輸送設(shè)備多為電機(jī)驅(qū)動，減速機(jī)實現(xiàn)減速的設(shè)計方式，而使用變頻器驅(qū)動式的螺旋輸送機(jī)等設(shè)備具有多方面的優(yōu)點?？梢岳眉仍O(shè)的電

50、動機(jī)的，于既設(shè)的電路中插入變頻器就可以把一定速度的輸送機(jī)，實現(xiàn)無段化變速，控制效果更好。能柔順地起動與停機(jī)：送帶速度如受急遽變速，則受送物會崩塌下來，例如搬運玻璃瓶突然停頓，則瓶與瓶相碰，可能因而破損；但如以變頻器操作，則因為它是低周波數(shù)起動，所以震蕩小，再經(jīng)柔順操控（soft start stop）而調(diào)整，整定時間則真的會平滑柔順地變更速度，全程都可安穩(wěn)如意，有助于產(chǎn)品平安，確保品質(zhì)。能頻頻地運轉(zhuǎn)、停機(jī)與反轉(zhuǎn)：器從低域周波數(shù)與電壓出發(fā)，徐徐地上升周波數(shù)與電壓值。因此較之商用電源直接起動的起動效率佳，電流小而產(chǎn)生的起動轉(zhuǎn)矩大，從而可以有效的保護(hù)電機(jī)，延長電機(jī)的使用壽命。正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的控制是由變頻

51、器晶體管切換相旋轉(zhuǎn)而得，這種方式較之以前的主電路藉切換導(dǎo)線相位的方式，是沒有可動部份與摩擦部分，發(fā)熱量會少些。 因此可以充當(dāng)橫向來返（traverse）用途那樣的頻頻正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的輸送?？梢噪姎獾膭x車減速時，供應(yīng)電動機(jī)的輸出頻率會徐徐下降，電機(jī)轉(zhuǎn)速會有超越同步速度的情形。發(fā)生這種狀態(tài)時，電機(jī)回升的能量是會被變頻器直流電源部的電容器所吸收(直流電壓升高)；但當(dāng)它上升到某標(biāo)準(zhǔn)時，晶體管就作動開閉動作(switching)而放電使電氣的能量就在電阻器部位消耗掉。這樣地把負(fù)載旋轉(zhuǎn)能量透過電動機(jī)回生為發(fā)電機(jī)作用而變換為電氣能量驅(qū)入電阻器轉(zhuǎn)化為熱能量而消耗掉就是回生制動。即使不使用電阻器，電動機(jī)仍可有部損失為

52、20%程度的制動力作用。通常輸送機(jī)乃定轉(zhuǎn)矩性負(fù)載，所以如非必要急遽減速，則大多場合自無必要設(shè)置制動用電阻器。對于制動頻度少的場合，則亦可有自高速給電動機(jī)流通直流電流的方式，亦可達(dá)到剎車的效力，稱為動態(tài)（dynamic）制動。電氣的剎車（制動）的優(yōu)點能停機(jī)于指定位置，即使電動機(jī)在高速中運轉(zhuǎn)；亦可以使它自高速很快地抵達(dá)低速那種匍匐爬行狀的緩行(creep)的速度，而縮短工程的工作周期時間。運轉(zhuǎn)中周波數(shù)變化使電動機(jī)速度攀升，則此電氣的剎車隨著產(chǎn)生，如影隨形，不必假借人手操作。尤其輸送機(jī)的形狀攸關(guān)搬送量，當(dāng)它引致之電動機(jī)負(fù)值轉(zhuǎn)矩纏身時，電氣的剎車就作用而防止電動機(jī)那可能發(fā)生的大幅度速度上升之危害。容易

53、改變速度，只要提高供應(yīng)電動機(jī)的頻率，輸送機(jī)速度就上升；對于既有的輸送設(shè)備，也是增加其1020%程度的輸送能力是簡單容易做到的事。應(yīng)注意的事項是需要電動機(jī)的容量有余裕，并且需要遵守“不超過齒輪容許的轉(zhuǎn)數(shù)為約束的條件”。隨著科技的發(fā)展，更多先進(jìn)的技術(shù)將應(yīng)用在螺旋輸送機(jī)等輸送設(shè)備上，使得用戶的使用操作更加簡單，效果更好。根據(jù)設(shè)計要求本設(shè)計采用MicroMaster420變頻器。MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強(qiáng)大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。圖3.9 變

54、頻器MicroMaster420MicroMaster420主要參數(shù)：200V-240V 10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；380V-480V10%，三相，交流，0.37kW-11kW；模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有最多的靈活性； 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問結(jié)構(gòu)，操作方便；線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設(shè)定v/f控制； 磁通電流控制（FCC），可以改善動態(tài)響應(yīng)特性； 最新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制； 數(shù)字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個； 集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板； 具有7個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程； 捕捉再起動功能； 在電源消失或故障時具有自動再起動功能； 靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性； 快速電流限制（FCL），防止運行中不應(yīng)有的跳閘；采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)I/O端口自由連接；采用