数料机的自动控制

殷兴光，尹毅峰

（1.陕西国防工业职业技术学院 陕西 西安710300；2.郑州轻工业学院 河南 郑州450002）

数料机的自动控制

殷兴光1，尹毅峰2

（1.陕西国防工业职业技术学院 陕西 西安710300；2.郑州轻工业学院 河南 郑州450002）

基于节省人力、提高效率、提高工业自动化水平为目的考虑，采用了可编程控制器技术实现自动罐装的方法。通过在药厂的试验，得出数料机清点颗粒数目准确、比人工罐装卫生、工作效率比人工提高60%以上的结论，可见此数料机值得在企业推广。

PLC;数料机;传感器;汽缸;自动控制

医药、食品行业有许多如胶囊或药丸颗粒的装瓶、颗粒状食物的装瓶或装盒等罐装的工序。以前的方法是采用人工数粒，工人工作时间长了难免出错，且工作效率低。本文介绍的数料机采用可编程控制器技术实现自动罐装，节省人力、提高效率、提高工业自动化的水平,克服了人工数粒的不足。

1 硬件系统

数料机由机体、传输体、下料体、供料体和控制器等组成，具体结构如图1所示。数料机的传送带由传输电机拖动，用于传送容器。下料体由下料电机、下料盘、下料道和下料口组成。下料盘由下料电机拖动，将下料盘上的粒状物品送到下料道，再经下料口装入容器中。供料体的作用是向下料盘提供粒状物品。数料机有3个传感器，1)容器传感器，用作检测传送带上是否有容器；2)下料传感器，用作检测下料盘的粒状物品是否全部掉入下料道，下料传感器选用检测距离为10 mm的接近开关；3)料位传感器，作用是检测下料盘是否需要供料，料位传感器选用双位控制开关安装于下料盘中。

图1 数料机硬件结构Fig.1 The number of feeding machine hardware structure

2 软件系统

2.1 软件设计流程图

根据数料机的工作要求构建了图2的可编程控制器软件设计流程图，编程顺序按流程图的顺序进行。在系统软件运行后首先通过料位传感器判断下料盘粒状物品是否足够，如果料不够，就通过供料体供料1 s。延时若到，则关闭传输下料电机。若料足则还要通过容器传感器判断容器是否到位，若容器没有到位，则进行故障记录并关闭传输、下料电机并发出声光报警信号。若容器到位则下料电机动作下料灌装，当达到一定数量时下料结束。挡容器汽缸收回，延时0.2 s汽缸复位，再延时0.2 s再开始通过料位传感器判断下料盘料是否足够，如果料不够，就通过供料体供料1 s……，开始下一个容器的罐装，周而复始。

2.2 机型的选择及地址分配

控制系统总共需要6个输入点和8个输出点，具体各点对应输入、输出设备情况见表1。表1中所列的6个输入设备、8个输出设备一定要和PLC进行接线，输入、输出设备的质量尤为重要。考虑到将来发展或有些输入、输出口会坏，一般选择的可编程控制器的输入、输出点数要大于实际工程所需的输入、输出点数。若一个输入或输出设备出现问题，有可能影响整个数料机的工作。在梯形图编写中必须对输入、输出设备相应的点进行编程。可编程控制器就是靠如此的硬、软件配合达到自动控制数料机的目的。可编程控制器型号选择德国西门子公司生产的S7-200，S7-200是超小型化的可编程控制器，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。

S7-200可编程控制器的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能，这里有必要介绍一下该可编程控制器。S7-200可编程控制器使用高速芯片，性能也很卓越。以太、互联网真的是经济便捷。通用SD卡，下载也很方便等。该可编程控制器以上优势完全满足数料机的工作要求。下料电动机为功率750 W的三相电动机，其电源选用双源牌单相输入、三相输出的1.5 kW变频器，额定输出电流最大值7 A，型号为SY-2A220T-G。变频器选择为输入电压220 V、频率50 Hz。额定输出电压为三相电压220 V,PWM控制调节方式。频率可在0～400 Hz范围内调节，对应的三相输出电压可在0～220 V范围内调节。这样自动灌装速度就可调节。变频器输入端接RST,输出端UVW接电动机。传输电机和供料电机选用单相电动机。

表1 可编程控制器输入、输出点的分配Tab.1 Distribution of PLC input,the output points

2.3 梯形图

根据软件设计流程图编写数料机的梯形图，遵循简单、易读的原则编写。由于编写的梯形图较长，为读者读起来方便,将数料机梯形图分为图3、图4、图5三部分梯形图予以介绍。

图3 部分梯形图Fig.3 Part of ladder diagram

图4 部分梯形Fig.4 Part of ladder diagram

梯形图中M0.0、M0.1等作为S-200的辅助继电器，相当于电气系统中的中间继电器作用，起到衔接输入继电器和输出继电器的作用，该继电器在可编程控制器上并不接线。S-200梯形图中的延时采用通电延时型的T37、T38、T39、T40，延时时间只有设定值（PV)的1/10,精度等级为0.1。

图5 部分梯形图Fig.5 Part of ladder diagram

3 结束语

采用可编程控制器技术代替人工罐装的方法，经试验后数料机动作迅速,颗粒数目清点准确、比人工罐装卫生且工作效率比人工提高60%以上，可见此数料机在经济允许的情况下值得在企业推广。

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5 结束语

文中提出了将云计算技术应用于故障诊断系统中的方法，阐述了云计算的概念及应用特点，分析了故障诊断系统的总体结构及各功能模，实现了云计算用于故障诊断系统。将云计算技术应用于故障诊断系统中开创了低成本，易操作、高效率的应用模型，对故障诊断的长远发展具有重要意义。

参考文献：

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Automatic control of feeding machine number

YIN Xing-guang1，YIN Yi-feng2
（1.Shaanxi Vocational College of National Defense Industry，Xi’an 710300,China；2.Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450002,China)

Save manpower,increase efficiency,improve the level of the industrial automation for the purpose of considering, used the PLC technology realization method of automatic canned.Through the experiment in pharmaceutical companies, the number of feeding machine count accurately,number of particles than artificial canned health,work efficiency than the artificial increase 60%conclusions,this number machine worth in the enterprise.

PLC;the number of feeding machine;sensor;cylinder;automatic control0

TP272

A

1674－6236（2015）10-0008-03

2014-09-01 稿件编号：201409002

国家自然科学基金资助项目（61272038）

殷兴光(1973—)，男，陕西乾县人，硕士，副教授。研究方向：工业电气自动化。