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0引言
在再造煙葉生產(chǎn)過(guò)程中,預(yù)處理段電子皮帶秤物料的計(jì)量精度與再造煙葉配方完整性有很大關(guān)系,直接影響到再造煙葉的內(nèi)在產(chǎn)品品質(zhì)。目前,在生產(chǎn)期間電子皮帶秤由于存在受到灰塵、托輥粘附料、皮帶跑偏、電子器件信號(hào)漂移等因素的影響,導(dǎo)致梗和末線的電子皮帶秤零點(diǎn)都會(huì)發(fā)生偏移,電子皮帶秤生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)物料計(jì)量時(shí)就會(huì)出現(xiàn)較大誤差。如果不能及時(shí)校秤,計(jì)量誤差導(dǎo)致原料每批次生產(chǎn)配方改變,對(duì)生產(chǎn)工序造成一定的影響。對(duì)利用率、能源和人工等也有不同程度的影響。

1零點(diǎn)漂移檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)

1.1技術(shù)研究
再造煙葉投料批次生產(chǎn)中,每批次中煙葉碎片和煙梗利用兩臺(tái)電子皮帶秤分別進(jìn)行計(jì)量。電子皮帶秤由于受到環(huán)境和自身器件性能變化的影響,電子皮帶秤零點(diǎn)會(huì)時(shí)常發(fā)生漂移。由于再造煙葉連續(xù)生產(chǎn)的特殊性,不能對(duì)電子皮帶秤進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)。需要設(shè)計(jì)出一種能檢測(cè)電子皮帶秤的零點(diǎn)檢測(cè)裝置,發(fā)現(xiàn)零點(diǎn)漂移能及時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信中斷電子皮帶秤前后關(guān)聯(lián)設(shè)備的運(yùn)行。并向電子皮帶秤發(fā)出自動(dòng)校驗(yàn)零點(diǎn)信號(hào),讓電子皮帶秤進(jìn)行自動(dòng)的皮重零點(diǎn)校驗(yàn)。
1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電子皮帶秤零點(diǎn)漂移檢測(cè)裝置組成:激光位移傳感器、可調(diào)支架、PLC、監(jiān)控操作站等。激光位移傳感器固定在可調(diào)節(jié)支架上,激光位移傳感器通過(guò)0-5V連接到PLC模擬量輸入。PLC與電子皮帶秤電控系統(tǒng)通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
2電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1PLC選型
PLC選用西門(mén)子S7-300,CPU型號(hào)選用CPU315-2PN/DP,模擬量輸入模塊選用EM231,激光位移傳感器選用型號(hào)HG-C1400-P,檢測(cè)距離400mm±200mm,帶0-5V模擬量輸出。激光位移傳感器安裝在電子秤皮帶上方,并固定支架,做防護(hù)裝置。
2.2軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)零點(diǎn)漂移檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)控制功能,畫(huà)出邏輯程序控制圖,如圖1。
3控制原理
3.1物料高度計(jì)算
激光位移傳感器安裝在電子皮帶秤的輸送帶上方500mm的高度,秤的輸送帶上物料高度(H)越高,激光位移傳感器檢測(cè)到的檢測(cè)距離(L)越短。物料高度(H)和檢測(cè)距離(L)關(guān)系式為:H=500-L。當(dāng)L=500mm時(shí),物料高度H=0。
3.2電控控制原理
零點(diǎn)漂移檢測(cè)裝置PLC程序開(kāi)始運(yùn)行后,PLC判斷電子皮帶秤狀態(tài),當(dāng)電子皮帶秤處于停機(jī)或手動(dòng)狀態(tài)時(shí)不進(jìn)行下一步。當(dāng)電子皮帶秤處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí),讀取電子皮帶秤的瞬時(shí)流量和負(fù)載重量。物料高度連續(xù)30秒大于3mm時(shí),表明秤在過(guò)料生產(chǎn),電子皮帶秤正常計(jì)量。物料高度要連續(xù)30秒小于3mm時(shí),這是生產(chǎn)時(shí)每批次頭部、尾部或中間無(wú)料期間,雖然電子皮帶秤在自動(dòng)運(yùn)行,但是電子皮帶秤上并沒(méi)有物料,屬于電子皮帶秤空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)此時(shí)連續(xù)5秒內(nèi)電子皮帶秤瞬時(shí)流量＞15kg/h或物料重量＜－0.10kg時(shí),表明電子皮帶秤零點(diǎn)漂移已經(jīng)超出精度范圍。零點(diǎn)漂移檢測(cè)裝置的監(jiān)控操作站實(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警信息,同時(shí)零點(diǎn)漂移檢測(cè)裝置的PLC通過(guò)網(wǎng)絡(luò)給電子皮帶秤發(fā)出皮重需要校零信號(hào),電子皮帶秤就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入皮重校零模式,電子皮帶秤給自身的上游設(shè)備發(fā)出停止進(jìn)料信號(hào),電子皮帶秤開(kāi)始自動(dòng)皮重校零。電子皮帶秤校零結(jié)束后,校零結(jié)束信號(hào)反饋給零點(diǎn)漂移檢測(cè)裝置,PLC開(kāi)始下一個(gè)程序循環(huán)。
3.3防差錯(cuò)措施
當(dāng)激光位移傳感器模擬量錯(cuò)誤輸入信號(hào)和電子器件受到干擾時(shí)電子皮帶秤也有可能存在誤校情況發(fā)生,為了防止出現(xiàn)零點(diǎn)誤校情況發(fā)生,零點(diǎn)漂移檢測(cè)裝置讀取電子皮帶秤本次校準(zhǔn)后的零點(diǎn)值和上次校準(zhǔn)后的零點(diǎn)值,當(dāng)兩個(gè)零點(diǎn)值的絕對(duì)值差小于1%時(shí),認(rèn)為電子皮帶秤零點(diǎn)校準(zhǔn)正常。當(dāng)兩個(gè)零點(diǎn)值的絕對(duì)值差大于1%時(shí),監(jiān)控操作站顯示報(bào)警信息,需要人為來(lái)確定電子皮帶秤是否處于正常狀態(tài)。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)零點(diǎn)漂移檢測(cè)與報(bào)警,當(dāng)秤稱重傳感器發(fā)生故障或異常時(shí),能夠及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,及時(shí)發(fā)現(xiàn)電子皮帶秤零點(diǎn)的漂移,實(shí)現(xiàn)電子皮帶秤零點(diǎn)的自動(dòng)校準(zhǔn)。并及時(shí)傳遞報(bào)警信息通知維修和計(jì)量人員,對(duì)電子皮帶秤進(jìn)行快速有效維護(hù)等工作。降低了故障率,提升電子皮帶秤的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性及可靠性,從而提高了再造煙葉生產(chǎn)過(guò)程中預(yù)處理段物料的計(jì)量精度和再造煙葉的產(chǎn)品品質(zhì)。

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