主要介紹了基于 PLC 的懸浮式電子皮帶秤在某煙草公司制絲生產(chǎn)線(xiàn)中的應用， 介紹了懸浮式皮帶秤的構成與工作原理，并從硬件、軟件角度闡述了 PLC 如何實(shí)現對皮帶秤的控制。 　　基于 PLC 的懸浮式電子皮帶秤應用于四川某煙草公司，皮帶秤為直接受力式，而且結構簡(jiǎn)單、穩定，其皮帶輸送道和物料全部懸置于四個(gè)稱(chēng)重傳感器上，無(wú)中間傳力件，鋼性好、位移小、對稱(chēng)性好，在稱(chēng)量斷續煙片時(shí)，對流量的精確控制較容易實(shí)現。而且 PLC 應用于皮帶秤的控制系統中，不僅能實(shí)現對皮帶秤復雜的閉環(huán)控制，而且還能完成各

1、懸浮式皮帶秤的構成與工作原理

　　在煙草行業(yè)中，皮帶秤皮帶上的物料多為煙葉、煙片、煙絲，其物理特性不同，而且一般是不均勻的，因此多采用積分法計算物料瞬時(shí)流量和累積流量。

　　1)速度采樣。 裝于驅動(dòng)電機軸上的光電脈沖位移傳感器與PLC 中的高速計數模塊連接，當電子皮帶秤運行后，光電脈沖位移傳感器發(fā)出脈沖， 其每一個(gè)脈沖代表皮帶走過(guò)一個(gè)固定的間隔，該脈沖進(jìn)入 PLC 高速計數模塊后便可作為速度采樣。

　　2)重量采樣。 當輸送機皮帶上有物料流過(guò)時(shí)，4 個(gè)電阻應變片稱(chēng)重傳感器輸出正比于物料重量的電壓信號，該信號經(jīng)稱(chēng)重終端轉化為秤臺負荷信號送入 PLC 進(jìn)行運算， 完成一次重量采樣工作。 隨著(zhù)輸送秤的不斷運轉，每隔一定長(cháng)度都將產(chǎn)生一個(gè)脈沖，進(jìn)行一次重量采樣，將各次采樣值經(jīng)過(guò)累計即可得到累計重量。

　　3)流量控制工作原理。 流量的計算由 PLC 裝置完成，PLC將采集到的速度信號與重量信號進(jìn)行乘積運算就可以得到瞬時(shí)流量。 其工作原理示意圖如圖 2。

　　2 PLC 系統設計

　　2.1 PLC 系統硬件的配置

　　由于控制系統以開(kāi)關(guān)量為主，含有少量的模擬量，并且中控系統控制采用的是基于 RSLogix 5000 系列的編程系統， 為保證與中控系統通訊的便捷與穩定， 經(jīng)比較選用羅克韋爾公司的SLC-5 可編程序控制器 、RSLogix 500 編程軟件 、RSNetWork控制網(wǎng)組態(tài)軟件以及 RSView 監控軟件組成的自控系統。 其穩定性好，功能強，并提供了多種不同點(diǎn)數的 CPU 模塊和數字量、模 擬 量 I/O 擴 展 模 塊 供 用 戶(hù) 選 用 。 系 統 的 人 機 界 面 采 用RSVIEW 公 司 的 人 機 界 面 ， 稱(chēng) 重 終 端 采 用 美 國 METTLERTOLEDO 公司的 JAGXTREME 并配有總線(xiàn)通訊板與 PLC 進(jìn)行通訊。 具體配置為：SLC-5 可編程序控制器配置模塊為：1747-L551C 5 / 05 CPU 模塊; 中央處理器模塊提供的 1746-OB16I / O 模塊; 并配置了 1746-HSCE 高速計數器模塊; 以及 2 個(gè)1747—SDN DeviceNet Scanner 模塊。 開(kāi)關(guān)量接線(xiàn)簡(jiǎn)圖如圖 3所示。

 　　2.2 系統軟件設計

　　該系統軟件設計部分包括 PLC 控制程序設計、參數配置以及人機界面參數程序設計。 PLC 程序設計在 RSLogix 500 軟件環(huán)境下完成，采用梯形圖編程。

　　1)PLC 系統控制軟件。 軟件設計主要分為三塊： 開(kāi)關(guān)量控圖 5 計量秤、控制秤、配比秤應用示意圖制、模擬量采集、模擬量的控制。 開(kāi)關(guān)量控制主要指按鈕、指示燈、連鎖信號等的控制;模擬量處理主要指模擬量的采集、顯示、存 儲 ; 控 制 主 要 是 指 瞬 時(shí) 流 量 控 制 和 累 計 量 計 算 。 利 用RSLogix 500 設計的控制程序主體部分如圖 4 所示。

 　　2)人機界面系統。 利用上位機監控軟件 RSView 構造系統操作介面，操作觸摸屏上設有主要設備運行狀態(tài)指示，以彩色圖形的方式，形象地顯示變頻器、緩沖機、輸送秤的開(kāi)停狀態(tài)和秤臺負荷、設定流量、瞬時(shí)流量、累加流量、趨勢畫(huà)面、系統故障報警畫(huà)面、 各種參數設置畫(huà)面等。 另外為了提高整個(gè)系統的安全性，提供了登陸機制，賦予不同操作管理人員不同的訪(fǎng)問(wèn)權限。

　　3 懸浮式電子皮帶秤在煙草制絲生產(chǎn)線(xiàn)上的應用

　　在煙草行業(yè)制絲生產(chǎn)線(xiàn)中，電子皮帶秤可根據現場(chǎng)生產(chǎn)的工藝要求，分別用于物料的精確計量、控制、配比等等。

　　1)計量秤。計量稱(chēng)輸送物料時(shí)，PLC 裝置將采樣到的重量信號與速度信號進(jìn)行運算分別得到瞬時(shí)流量與累計流量， 同時(shí)提供瞬時(shí)流量和累計流量的輸出信號，不對流量進(jìn)行控制，而且流量的計量精度作為計量秤的主要指標尤為重要。

　　2)控制秤�？刂品Q(chēng)同時(shí)具有計量與控制的功能。根據設定流量對實(shí)際流量進(jìn)行控制，以便與其前級設備喂料機等配合使用。通過(guò) PLC 裝置得到的流量信號與設定流量或者中控遠程流量信號相比較，通過(guò)變頻調速器，對電機轉速進(jìn)行控制，起到調節皮帶速度的目的，進(jìn)而控制流量的大小，使流量值始終保持在預先設定的流量值附近。

　　3)配比秤。 在制絲生產(chǎn)工藝中，葉絲、梗絲、膨脹絲、薄片絲等需要按比例進(jìn)行摻配， 因而要用到用于計量配比的配比皮帶秤。 配比稱(chēng)用于與前級主秤配合使用， 根據主秤提供的流量信號，按照一定的配比比例隨主秤流量的變化而變化。計量秤、控制秤、配比秤在四川某煙廠(chǎng)煙絲生產(chǎn)線(xiàn)的應用示意如圖 5 所示。

　　4 安裝使用過(guò)程中的主要問(wèn)題與改進(jìn)

　　為使皮帶秤在今后的使用過(guò)程中保持計量精度、 控制精度等等關(guān)鍵參數，在安裝與使用過(guò)程中應注意幾點(diǎn)問(wèn)題：

　　1)皮帶跑偏。 在生產(chǎn)過(guò)程中，如果皮帶尺寸不標準，或者皮帶前后滾筒不平行，從而產(chǎn)生夾角;或者物料偏離秤稱(chēng)重中心;皮帶滾筒在機加工過(guò)程中產(chǎn)生了中心軸偏離等等都會(huì )引起皮帶秤在運行過(guò)程中產(chǎn)生皮帶跑偏現象，在保證好皮帶秤制造工藝的前提下，安裝過(guò)程中應調整好稱(chēng)重秤架的四角高度，以保證秤體的水平;并且應該調整皮帶前后滾筒，以保證前后滾筒的平行。

　　2)安裝位置。 由于在某些生產(chǎn)線(xiàn)中皮帶秤與振動(dòng)輸送機連接較近，現場(chǎng)振動(dòng)比較大，不僅會(huì )嚴重影響皮帶秤的計量精度，而且很容易造成皮帶秤元器件損壞給計量與控制帶來(lái)很大影響。 因此在安裝過(guò)程中，一定要注意與前后級設備之間連接時(shí)，設計好合理的安裝位置，皮帶秤安裝處的支撐要有足夠的強度，強度不足時(shí)要進(jìn)行適當的加固，以保證設備正常穩定地工作。

　　3)計量管堵料。計量管多用于皮帶秤與喂料機的銜接處。計量管上安裝有光電開(kāi)關(guān)，以檢測計量管內的物料情況。 若計量管物料流通空間較小，就會(huì )限制物料流量的大小，當所需流量過(guò)大時(shí)，很容易造成計量管堵料。 根據實(shí)際情況，把計量管設計成寬窄可調、薄厚可調的模式，可以根據實(shí)際流量的大小及時(shí)地調整計量管的空間，可以保證物料的順利輸送。

　　5 結束語(yǔ)

　　該電子皮帶秤已在四川某煙草公司得到應用。 維護簡(jiǎn)單、使用方便，并且計量精度、控制精度等都控制在千分之五以?xún)�，將大大提高生產(chǎn)線(xiàn)上設備的運行效率、 提升煙產(chǎn)品質(zhì)量等關(guān)鍵問(wèn)題，并且能夠彌補其它電子皮帶秤的弊端與不足。

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