定量包裝控制技術(shù)論文正文(已修改)
2025-07-03 23:11 本頁面
【正文】 第一章 緒論化工生產(chǎn)過程中涉及化工原料及產(chǎn)品量的計(jì)量控制，針對氯堿生產(chǎn)過程的要求，生產(chǎn)工藝所生產(chǎn)的液氯作為一種產(chǎn)品需進(jìn)行外供或買賣貿(mào)易結(jié)算。在液氯外供計(jì)量中需用專用液氯灌裝瓶，根據(jù)液氯鋼瓶的皮重、需灌裝實(shí)際重量通過一套自動計(jì)量及控制裝置來實(shí)現(xiàn)。隨著科技的不斷發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，人們對定量包裝控制系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性，可靠性的要求越越來越高。在投入大量的資金進(jìn)行研究后，定量包裝控制系統(tǒng)的精度和可靠性都取得了很大的進(jìn)步，能更加適應(yīng)各種復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。定量包裝技術(shù)主要需要解決的兩個(gè)問題：測重計(jì)量和定量控制。測重計(jì)量分為靜態(tài)測量和動態(tài)測量，在工業(yè)流水線生產(chǎn)中物料都是動態(tài)變化的，因此采用實(shí)時(shí)測量，這樣快速而準(zhǔn)確的進(jìn)行測量。在定量控制方面，目前采用PLC控制系統(tǒng)，相對單片機(jī)控制系統(tǒng)而言更加穩(wěn)定可靠，且能更加的適合各種復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。為了設(shè)計(jì)出適合的，可靠的，經(jīng)濟(jì)的定量包裝控制系統(tǒng)，既要保障系統(tǒng)在各種惡劣的環(huán)境下長時(shí)間正常工作，又能適應(yīng)快速的流水線生產(chǎn)且能保證能達(dá)到性對較高的包裝精度定量包裝控制系統(tǒng)，本文構(gòu)建一個(gè)基于PLC的動態(tài)定量包裝控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用觸摸屏作上位機(jī)，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控，并設(shè)計(jì)了良好的操作界面以供用戶使用。同時(shí)，系統(tǒng)還具備現(xiàn)場控制柜操作模式，以進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試運(yùn)行。這樣，系統(tǒng)的操作方式更為靈活方便，具有更好的擴(kuò)展性能以及應(yīng)用范圍。我國的定量包裝控制技術(shù)研究起步較晚，經(jīng)過幾十年的發(fā)展我國的小稱量定量包裝技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，但由于我國中小型企業(yè)裝備差，技術(shù)落后，缺少資金和專業(yè)的技術(shù)人才，所以在準(zhǔn)確度和控制精度方面距離西方發(fā)達(dá)國家還有很大的距離，并且相對發(fā)達(dá)國家而言我們?nèi)鄙僮约旱暮诵募夹g(shù)且技術(shù)落后缺少競爭力。并且我國的定量包裝設(shè)備單一，生產(chǎn)定量包裝設(shè)備的廠家技術(shù)薄弱，無法滿足日益進(jìn)步的工業(yè)生產(chǎn)要求。目前國內(nèi)主要還是使用以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，稱重測量和定量控制技術(shù)逐漸完善，單手硬件條件的限制，擴(kuò)展性能普遍較低且操作界面不容樂觀，功能過于單一。國外定量包裝技術(shù)研究較早，發(fā)展較快?，F(xiàn)代電子測量和可編程控制技術(shù)的小型定量包裝技術(shù)發(fā)展很快，技術(shù)水平很高。突出表現(xiàn)在稱重計(jì)量精度很高，定量控制技術(shù)性能優(yōu)越，且工作那速度很快，有很強(qiáng)的模塊化，功能化區(qū)分嚴(yán)格。國外有針對特殊的產(chǎn)品專用的定量包裝控制機(jī)械，且品種很多，相關(guān)配套設(shè)備齊全。擁有自己的核心技術(shù)，且多采用可編程控制器作為核心控制器?？傮w而言我國的定量包轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)無論測量精度還是控制技術(shù)離國外還有相當(dāng)大一段距離，但隨著科技的不斷進(jìn)步以及資金的不斷投入，以及國內(nèi)龐大的市場需求的推動，我國的定量包裝控制系統(tǒng)有著廣闊的空間和前景。定量包裝技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了手工稱量、繼電器控制、稱重儀表控制、PLC 控制等幾個(gè)階段，未來的定量包裝控制系統(tǒng)測量精度將不斷提高，控制技術(shù)那將更加簡便更加人性化的操作界面，并延續(xù)可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀朝著綠色方向發(fā)展。發(fā)展趨勢有如下特點(diǎn):機(jī)電一體化機(jī)電一體化是未來定量包裝控制技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。一個(gè)完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)，一般包括微機(jī)、傳感器、動力源、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分，它摒棄了包裝機(jī)器中的繁瑣和不合理的部分，而將機(jī)械、微電子、傳感器等多種學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)融為一體。功能多元化工業(yè)產(chǎn)品已趨向精致化及多樣化，在大環(huán)境下，多元化具有彈性切換功能的定量包裝控制系統(tǒng)更能適應(yīng)市場的需求?？刂浦悄芑壳暗亩堪b控制系統(tǒng) 多采用PLC作為控制器，雖然PLC彈性強(qiáng)大但仍不具有電腦所具有的功能，未來基于電腦的智能儀器將成為定量包裝控制系統(tǒng)的控制器。結(jié)起來它們具有以下特點(diǎn)：、高精度。、可靠。、易于維護(hù)。全面熟悉液氯鋼瓶灌裝的工藝過程，掌握自動計(jì)量及控制中指標(biāo)要求，通過設(shè)計(jì)所配置的硬件組成，編制符合自動計(jì)量及控制要求的軟件程序。本文所研究的定量包裝控制系統(tǒng)是基于西門子PLC200系列為核心的控制系統(tǒng)，通過托利多電子稱進(jìn)行物料的重量的實(shí)時(shí)測量，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集的和處理，以觸摸屏為上位機(jī)，構(gòu)造出人性化的操作界面。最終設(shè)計(jì)出一套能對八條灌裝線實(shí)現(xiàn)的自動計(jì)量、自動控制PLC組成的硬件系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的顯示、報(bào)警、數(shù)據(jù)處理等功能。第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件由8個(gè)液氯灌裝載容器，這些裝置實(shí)現(xiàn)了自動灌裝的功能，在液氯的重量判斷上本系統(tǒng)在Z軸上安裝有稱重傳感器以判斷液氯是否滿裝。XYZ軸機(jī)械臂由三個(gè)伺服電動機(jī)驅(qū)動，伺服電機(jī)有精度高以及扭矩大和抗干擾性高等優(yōu)點(diǎn)以取代步進(jìn)電動機(jī)。伺服電機(jī)的控制由西門子公司的200系列PLC的伺服定位模塊EM253驅(qū)動，本系統(tǒng)主機(jī)由S7226CN作為主處理單元，液體灌裝的工作過程，先
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