造粒包装机称重控制器组态参数的优化设置

2023-03-01

一、背景介绍

1. 造粒包装机

2. 称重控制器F701

F701称重显示控制器是日本Unipulse公司开发的全数码前置校准控制板, 可广泛应用于料斗秤、罐装秤、检测重量秤和配料系统等。采用7位 (字高18.5mm) 高亮度荧光数字显示管, 同时具有状态显示, 显示各设定点、目标值等。其功能参数可通过键盘直接输入和修改。具有自检 (Self-Check) 和监视 (Watchdog Timer) 功能的CPU、ROM和间隔电路以保证自动称量系统的可靠性。利用数码技术, 经过三次给料控制、顺序称量和排料控制, 不断变更落差的误差自动修正以达到称量的更高的精确度。

3. 使用情况

自2011年9月造粒包装机投运以来, 除机械故障、载荷传感器、拨码开关等元器件损坏外, 其余的几次故障处理过程中, 在对F701称量控制器内的38项参数逐项检查时发现, 包装机厂家只对一些关键参数的初始值做了修改, 其余的均为默认值, 修改过的参数还会不定期的发生变化。2012年6月, 包装机故障, 面板显示包装袋内的顺酐已达到25Kg, 而下料的大小螺旋仍然没有停止, 接近30Kg后, 下料才停止。进行参数检查时, 其中3项 (比较禁止时间、判断时间、补偿投料时间) 参数发生了变化, 改回设定值后包装机故障消除。

二、称重控制器组态参数的优化设置

针对造粒包装机的实际使用情况, 对F701称重控制器的组态参数进行研究, 根据我厂包装机的使用工况 (物料特性、上方送料方式) 和生产要求 (称重重量、称重速度、精度要求) , 对称重控制器的组态参数进行优化设置, 充分发挥设备的可靠性和精确度, 避免因组态发生故障的可能。

1. 控制原理

启动, PLC程序内产生一个2S的高电平, 通过输出通道给F701启动信号。F701将投料信号送给PLC输入通道, 通过PLC输出通道控制电机粗给料。到达大投料预置值时, F701大投料信号停止, 精给料电机旋转, 进行精给料。到达定量前24.75kg时精给料停止, 精给料停止, 料门电磁阀失电, 给料停止。经过判断, 给出过量或不足信号。PLC再次给F701启动信号。

2. 称重控制器组态参数

F701称重控制器需要设置的参数有以下几部分:

设定模式0部分:用于设定定量投料/排料控制设定值。

设定模式1部分:用于设定定量投料/排料控制输出信号和时序模式参数。

设定模式2部分:用于设定显示和内部参数设定。

设定模式3部分:用于设定初期校准设定值 (量程校验、砝码值) 。

设定模式4部分:设定与通信相关的参数。

设定模式9部分:与标定有关。

3. 称重控制器组态参数的优化设置

(1) 设定合适的大、小投入的设定值, 即SP1 (大投料) 、SP2 (定量前) 的值, SP1的值设的太小, 导致下料速度太慢, 设置太大, 则加料结束时落差 (空中量) 不稳定, 对秤的冲击大, 称重传感器的输出信号波动, 造成误差大, 通过设置合适的大投入时间, 既保证了下料的速度, 又能保证称量的稳定性和精确性。根据经验, 将设定模式0-大投料改为2.5, 定量前改为1.5。

(2) 取消自动落差补偿量。自动落差补偿功能是系统自动记录连续几袋 (袋数可设定) 的误差, 求出平均值, 在下一袋进行补偿, 下一袋的加料量等于设定值加上补偿量。如果前几袋重量的误差呈现出某一规律, 用这一补偿是起作用的。但除了系统误差外, 还存在偶然误差, 因此, 自动落差补偿在设定模式2-称量功能3中使能。

(3) 将一些功能键“去皮重”、“去皮重复位”、“总重/净重”、“零”禁止。由于这些参数一旦设定好就不用经常改变, 而操作人员如果不小心按到就会影响称重的准确, 调试好之后禁止这些功能键, 即使按到也影响称量, 如果维护人员需要改变还可以将其解禁。将设定模式2-功能键禁用由1111改为0000。

(4) 适当增大零点附近DZ规定值的范围, 由于称重控制器有判断零点的功能, 它会在每一袋放料结束时判断零点是否在DZ (零点规定值) 以内, 若在, 进行下一袋的工作, 不在时发“零超”报警。这时就需要人工干预, 使重量回到零点附近再自动的进行下一次的称量。若零点附近DZ规定值太低, 在介质黏度大时, 计量仓内的附着物会使零位偏高, 就会经常出现零超报警, 导致不能正常使用, 可稍稍增大DZ规定值, 但这个值也不能设的太大, 否则, 称量也不准确, 一般黏度大的介质设在1~2公斤左右, 根据我厂成品顺酐的特性, 将设定模式3-DZ限制值由0.2改为1。

(5) 根据我厂所处的地理位置, 将设定模式3-重力加速度修正由09改为06, 即选取最接近本地的重力加速度9.801。