袋裝產(chǎn)品輸送線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析
2018-11-08
我國(guó)的糧食、面粉、食鹽、化肥等企業(yè)，其產(chǎn)品物料的儲(chǔ)存與運(yùn)輸都采用袋裝形式，包裝輸送線作為一種物料轉(zhuǎn)移的輸送設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于各工廠、碼頭等場(chǎng)合。但目前普遍存在設(shè)備簡(jiǎn)陋、自動(dòng)化程度低等問(wèn)題。對(duì)于多條皮帶輸送機(jī)組成的長(zhǎng)距離、多轉(zhuǎn)彎的輸送系統(tǒng)，經(jīng)常發(fā)生堵包、跑偏、停機(jī)等故障，若得不到及時(shí)處理，可能會(huì)發(fā)生掉包、皮帶斷裂等后果。袋裝產(chǎn)品輸送線監(jiān)控系統(tǒng)能有效的解決這些問(wèn)題。
1、袋裝產(chǎn)品輸送線工藝分析
某鹽化有限公司有3條50kg袋裝食鹽包裝生產(chǎn)線。從物料生產(chǎn)車(chē)間輸送來(lái)的散狀物料分配進(jìn)入包裝計(jì)量秤，經(jīng)過(guò)包裝秤下料后的料帶縫包后由3條小輸送機(jī)送往匯集輸送機(jī)，料帶通過(guò)匯集皮帶→爬坡皮帶1→轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶→爬坡皮帶2→氣墊輸送皮帶→T行車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶→T行車(chē)吊臂皮帶搬運(yùn)到倉(cāng)庫(kù)，全程無(wú)人看守。在倉(cāng)庫(kù)中，通過(guò)大行車(chē)的沿庫(kù)房縱向行走和小行車(chē)的沿庫(kù)房橫向行走，再由碼垛升降輸送機(jī)的升降和360°旋轉(zhuǎn)，可以將袋裝產(chǎn)品送到庫(kù)房的任意位置碼垛，也可以將吊臂深入集裝箱直接裝車(chē)。
輸送線由3個(gè)子系統(tǒng)控制，即包裝車(chē)間控制子系統(tǒng)、輸送線控制子系統(tǒng)和行車(chē)控制子系統(tǒng)。包裝車(chē)間子系統(tǒng)由3條包裝輸送機(jī)和3條小轉(zhuǎn)運(yùn)輸送機(jī)構(gòu)成；輸送線子系統(tǒng)由匯集皮帶、爬坡皮帶1、轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶、爬坡皮帶2和氣墊輸送皮帶構(gòu)成；行車(chē)控制子系統(tǒng)由大行車(chē)、小行車(chē)、吊臂、T行車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶和吊臂升降皮帶構(gòu)成。
2、系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與功能
(1)總體結(jié)構(gòu)
包裝輸送線監(jiān)控系統(tǒng)采用PLC控制設(shè)備全面運(yùn)行，且將實(shí)時(shí)采集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息傳送至集控室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。操作人員通過(guò)計(jì)算機(jī)可以實(shí)時(shí)掌握包裝輸送線系統(tǒng)的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)輸送系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的操作。
輸送線監(jiān)控系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心服務(wù)器、控制中心(主PLC)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)三部分組成。系統(tǒng)通過(guò)DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制管理，包括1個(gè)監(jiān)控管理主站和3個(gè)從站。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。從圖1中可以看出，主站接受分站信息，控制各分站協(xié)調(diào)工作，并將有關(guān)參數(shù)顯示保存。分站控制電機(jī)的啟、停，接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)的簡(jiǎn)單處理，并把故障信息傳送給主站。上位機(jī)與控制中心通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)通信。監(jiān)控系統(tǒng)采用西門(mén)子S7-1200系列PLC作為控制核心，主、從站之間采用Profibus總線連接。
(2)實(shí)現(xiàn)的功能
①多工作模式
輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)了就地、遙控和遠(yuǎn)程三種控制模式。遙控控制模式只能實(shí)現(xiàn)輸送系統(tǒng)的聯(lián)鎖運(yùn)行；就地控制和遠(yuǎn)程控制能夠?qū)崿F(xiàn)單機(jī)控制和聯(lián)鎖控制的切換，方便系統(tǒng)的檢修與調(diào)試、提高工作效率和可靠性。
②狀態(tài)監(jiān)測(cè)
針對(duì)目前袋裝產(chǎn)品輸送線在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的堵包、跑偏、過(guò)載等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于PLC的輸送機(jī)監(jiān)測(cè)模塊。一旦輸送機(jī)發(fā)生故障，能及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，并顯示信號(hào)故障性質(zhì)與位置的識(shí)別，根據(jù)系統(tǒng)的故障類(lèi)型，自動(dòng)判斷是否停車(chē)。
③自動(dòng)計(jì)數(shù)
在T行車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶處安裝計(jì)數(shù)傳感器，通過(guò)光電檢測(cè)實(shí)現(xiàn)袋裝產(chǎn)品自動(dòng)計(jì)數(shù)?？梢杂涗浫债a(chǎn)、月產(chǎn)、年產(chǎn)數(shù)量，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查詢，定時(shí)將生產(chǎn)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，制作生產(chǎn)完成情況的趨勢(shì)分析圖表，為生產(chǎn)計(jì)劃提高依據(jù)。
④防撞包功能
多臺(tái)包裝計(jì)量秤同時(shí)包裝時(shí)，在匯集輸送機(jī)上會(huì)出現(xiàn)料袋沖突、碰撞的情況。對(duì)此在包裝秤輸送機(jī)上設(shè)置傳感控制裝置，包裝秤輸送機(jī)在往匯集輸送機(jī)上輸送料袋沖突時(shí)，可自動(dòng)控制一條輸送機(jī)暫時(shí)停機(jī)，等前一料袋過(guò)去后，該暫停輸送機(jī)啟動(dòng)，再將料袋送往匯集輸送機(jī)，有效解決了料袋在匯集輸送機(jī)上的碰撞、疊包問(wèn)題。
