袋裝產(chǎn)品輸送線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計分析
2018-11-08
我國的糧食、面粉、食鹽、化肥等企業(yè)，其產(chǎn)品物料的儲存與運(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、碼頭等場合。但目前普遍存在設(shè)備簡陋、自動化程度低等問題。對于多條皮帶輸送機(jī)組成的長距離、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，若得不到及時處理，可能會發(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)車間輸送來的散狀物料分配進(jìn)入包裝計量秤，經(jīng)過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行車轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶→T行車吊臂皮帶搬運(yùn)到倉庫，全程無人看守。在倉庫中，通過大行車的沿庫房縱向行走和小行車的沿庫房橫向行走，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)品送到庫房的任意位置碼垛，也可以將吊臂深入集裝箱直接裝車。
輸送線由3個子系統(tǒng)控制，即包裝車間控制子系統(tǒng)、輸送線控制子系統(tǒng)和行車控制子系統(tǒng)。包裝車間子系統(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；行車控制子系統(tǒng)由大行車、小行車、吊臂、T行車轉(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，且將實時采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息傳送至集控室的監(jiān)控計算機(jī)。操作人員通過計算機(jī)可以實時掌握包裝輸送線系統(tǒng)的運(yùn)行情況，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測輸送系統(tǒng)實時運(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DCS系統(tǒng)進(jìn)行控制管理，包括1個監(jiān)控管理主站和3個從站。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)場設(shè)備信號，進(jìn)行信號的簡單處理，并把故障信息傳送給主站。上位機(jī)與控制中心通過工業(yè)以太網(wǎng)通信。監(jiān)控系統(tǒng)采用西門子S7-1200系列PLC作為控制核心，主、從站之間采用Profibus總線連接。
(2)實現(xiàn)的功能
①多工作模式
輸送系統(tǒng)設(shè)計了就地、遙控和遠(yuǎn)程三種控制模式。遙控控制模式只能實現(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
針對目前袋裝產(chǎn)品輸送線在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的堵包、跑偏、過載等問題，設(shè)計了基于PLC的輸送機(jī)監(jiān)測模塊。一旦輸送機(jī)發(fā)生故障，能及時發(fā)出聲光報警，并顯示信號故障性質(zhì)與位置的識別，根據(jù)系統(tǒng)的故障類型，自動判斷是否停車。
③自動計數(shù)
在T行車轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶處安裝計數(shù)傳感器，通過光電檢測實現(xiàn)袋裝產(chǎn)品自動計數(shù)?？梢杂涗浫债a(chǎn)、月產(chǎn)、年產(chǎn)數(shù)量，可以通過計算機(jī)遠(yuǎn)程實時查詢，定時將生產(chǎn)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中，制作生產(chǎn)完成情況的趨勢分析圖表，為生產(chǎn)計劃提高依據(jù)。
④防撞包功能
多臺包裝計量秤同時包裝時，在匯集輸送機(jī)上會出現(xiàn)料袋沖突、碰撞的情況。對此在包裝秤輸送機(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，可自動控制一條輸送機(jī)暫時停機(jī)，等前一料袋過去后，該暫停輸送機(jī)啟動，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、疊包問題。
