一、系统组成
本系统是以PLC为控制核心,以步进电机为执行元件,以触摸屏MCGS为人机交互界面的自动包装控制系统,由物料包装、重量检测、金属杂质检测、物料传输、人机交互等模块组成。
物料的重量检测模块采用TDA-01型传感器放大器,将称重传感器输出的毫伏级别电信号进行调理、滤波、放大、同时输出0-5(10)V和4-20mA的标准工业控制信号,供PLC控制系统采集处理。该检测装置内置低通滤波器,可有效滤除电磁的干扰,且采用ABS密封外壳,具有防水防尘的优良性能,适应现场作业环境。
本文采用电磁式金属检测,由检测部分和处理检测信号的控制部分组成,工作时线圈内产生高频磁场,当有磁性杂质通过检测部分的开口处,磁场发生变化,并分别在两个感应线圈产生感应电压,形成电位差,该信号经过控制部分放大和处理后,由放大电路输出检测信号。
对于物料的传输模块,本文采用步进电机作为执行机构,由步进电机驱动器负责驱动,它具有控制性能好、误差不长期积累、步距值不受各种因素干扰等优点,通过各传感器的检测,将信号反馈给PLC,进而控制电机的启停,使得生产节拍与生产效率相协调。
显示模块采用MCGS组态软件,通过该软件可实现触摸屏的编程、与PLC等控制器的连接并信息交换。该组态由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五大部分组成,且功能强大,具有动态显示、报警处理、流程控制和报表输出等多种解决实际问题的方式,并能双向控制,达到人机交互的智能化控制。
二、系统功能
系统运行时,面粉作为控制对象,通过自动包装机,做到自动称重包装;当对象至传送机构时,检测装置将对其进行金属检测,以防磁性杂质参杂其中;人机交互界面可实时显示过程控制状态,并可界面控制运行状态。
三、创新点
与传统的自动包装控制系统相比,本系统有以下特点:(1)采用S7-200作为控制系统核心部件,负责系统各部分信号的接收与处理,工作效率大大提高,且自动化程度也相对提高,适合作业现场的控制与协调。(2)采用电磁式金属检测,检测精度较高、检测速度较快,且属非接触式检测,避免了对产品的破坏。(3)选择PC机+MCGS组态软件,监控系统能够清楚显示过程动态,并能对生产线的各个单元进行控制和设定参数,还具有报警等功能。
本系统是基于PLC控制的面粉自动包装生产线,通过称重传感器进行产品的自动称重包装;用金属检测传感器来排除参杂磁性杂质的产品;将控制过程实时显示在人机交互界面MCGS上并可双向控制;相关传感器的使用,使得生产节拍相协调。综上,使用该系统能使整个生产过程更加自动化、精细化、品质化、智能化。