孫國鈺
(唐山三友化工股份有限公司,河北唐山 063305)
參考文獻(xiàn)
超細(xì)碳酸鈣包裝機(jī)軟硬件改造
孫國鈺
(唐山三友化工股份有限公司,河北唐山 063305)
對全自動定量包裝機(jī)的功能進(jìn)一步優(yōu)化改造,以原有包裝機(jī)的整體功能為基礎(chǔ),通過對包裝機(jī)軟硬件的改造設(shè)計,達(dá)到我公司理想的使用效果。
超細(xì)碳酸鈣;定量包裝機(jī);變頻器;PLC;星型下料器
超細(xì)碳酸鈣項目為我公司濃海水綜合利用項目中的一個分項,該項目主要是利用濃海水精制過程中產(chǎn)生的碳酸鈣鹽泥經(jīng)過離心機(jī)分離、加熱爐烘干、磨機(jī)細(xì)化、分析機(jī)選料等工序分離生產(chǎn)出細(xì)度達(dá)325目的碳酸鈣粉末。然后通過三臺由無錫市劍鷹機(jī)械有限公司生產(chǎn)的包裝機(jī)分裝成25~50 kg一袋的小袋碳酸鈣銷售。
我公司采用的定量包裝機(jī),其主要設(shè)備是包裝秤,自動定量包裝秤(型號:DCS-50/A5)選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成,稱重系統(tǒng)采用美國AMCELLS公司的傳感器和尤尼帕斯公司的F701稱重顯示儀的組合,控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)選用德國西門子公司的可編程序控制器和CKD公司的優(yōu)質(zhì)氣動元件。
1.1 包裝機(jī)存在的優(yōu)點
該包裝機(jī)主要特點是耐腐蝕性強(qiáng)、稱重精確度高、響應(yīng)速度快、操作簡單、顯示直觀,同時具有自動去皮、自動修正誤差、歸零點跟蹤、誤差報警等功能;體積小、反應(yīng)快,無故障運(yùn)行壽命可達(dá)10 000 h。同時,還配有自動/手動兩種運(yùn)行方式。在自動運(yùn)行時,工人只做套袋輔助工作,無需參與機(jī)器的具體運(yùn)行。而手動運(yùn)行時,則為意外事故的處理提供了極大的便利,提高了排查故障時的速度。同時,手動運(yùn)行也可以依靠稱量系統(tǒng)給出的準(zhǔn)確精度完成任務(wù)。本機(jī)應(yīng)用了高科技實時傳感技術(shù),總體控制技術(shù),簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu),選用優(yōu)質(zhì)元器件,并且具備多種安全措施,操作簡單,安裝調(diào)試方便,經(jīng)濟(jì)效益高。
1.2 包裝機(jī)存在的缺點
包裝機(jī)安裝調(diào)試后,我們分析使用效果和操作流程,發(fā)現(xiàn)包裝機(jī)系統(tǒng)在使用過程中存在一些使用不便的地方,為了更完全的發(fā)揮包裝機(jī)的能力,我們對包裝機(jī)系統(tǒng)作了下述軟硬件的改造。
這三臺包裝機(jī)安裝調(diào)試完畢后由于原設(shè)計流程缺陷使星型給料器經(jīng)常被物料憋停,包裝機(jī)所帶PLC程序使加料過程復(fù)雜,包裝速度較慢,且廠方售后服務(wù)較差,未按合同要求提供包裝機(jī)所用PLC程序梯形圖,并對包裝機(jī)PLC程序加密,經(jīng)多次與包裝機(jī)廠方協(xié)商未果。且在包裝機(jī)PLC程序運(yùn)行出現(xiàn)故障時,要求包裝機(jī)廠方派技術(shù)人員處理,包裝機(jī)廠方卻以各種理由拒派技術(shù)人員到場,嚴(yán)重影響了我公司碳酸鈣產(chǎn)品的包裝、生產(chǎn)與銷售。事件發(fā)生后,設(shè)備部領(lǐng)導(dǎo)緊急召集電儀科電氣、儀表專業(yè)及設(shè)備、工藝等專業(yè)技術(shù)人員對包裝機(jī)控制方式及運(yùn)行過程進(jìn)行研究、討論。
2.1 包裝機(jī)硬件改造
首先改造的是包裝機(jī)上面的星型給料器電動機(jī)的運(yùn)行方式,該星型給料器電動機(jī)原控制方式為電氣接觸器吸合自保持長延時運(yùn)轉(zhuǎn)控制,即不論下道工藝流程的包裝機(jī)包裝與否,其上道工藝流程中的星型給料器都在給后續(xù)包裝機(jī)的料倉供給物料,如果包裝機(jī)未包裝或包裝機(jī)操作人員包裝速度過慢,會造成星型給料器下道工序的包裝機(jī)料倉物料的積結(jié)。此情況下,操作人員要經(jīng)常觀察包裝機(jī)料倉的料位,料位滿時要去樓上停止星型給料器的繼續(xù)給料,如果料位觀察不到或停止星型給料器不及時,會造成星型給料器電動機(jī)的憋住跳車,嚴(yán)重時甚至燒毀星型給料器電動機(jī)。在此情況下,需要包裝機(jī)操作人員聯(lián)系電氣人員復(fù)位或聯(lián)系設(shè)備人員更換燒毀的星型給料器電動機(jī),造成包裝任務(wù)不能及時完成以及電氣設(shè)備的損壞,因此我們需對星型給料器與包裝機(jī)的給料方式進(jìn)行控制方式的改造。
我們將星型給料器電動機(jī)的接觸器控制方式改為變頻器拖動控制方式,用以實現(xiàn)調(diào)節(jié)星型給料器給料的速度,實現(xiàn)星型給料器給料的速度與碳酸鈣包裝機(jī)包裝的速度同步。星型給料器變頻器的轉(zhuǎn)速控制由上位機(jī)DCS的4-20mA控制,在包裝操作人員改變包裝袋子的大小與包裝機(jī)包裝的袋重時,可由工藝操作人員控制星型給料器的給料速度,實現(xiàn)同步給料的功能。
為了減少人為的去操作星型給料器電動機(jī)的啟動、停止操作,我們又將星型給料器變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)指令接點取自碳酸鈣包裝機(jī)細(xì)給料電動機(jī)運(yùn)行的PLC輸出控制點,在操作工包裝時,形成星型給料器電動機(jī)與碳酸鈣包裝機(jī)細(xì)給料電動機(jī)共同啟動、停止。
星型給料器電動機(jī)改造前與改造后PLC原理圖對比如圖1、圖2。
圖1 原有PLC控制圖
圖2 改造后PLC控制圖
經(jīng)過上述改造后,避免了星型給料器長期運(yùn)轉(zhuǎn)給料時造成的星型給料器電動機(jī)的憋停問題以及對設(shè)備損壞的發(fā)生,節(jié)省了包裝人員與操作人員的操作時間,并且減少了星型給料器電動機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的電力損耗。
2.2 包裝機(jī)軟件改造
原包裝機(jī)廠家自帶的操作順序為開始包裝時,包裝機(jī)真空桿起動吸去包裝袋內(nèi)的空氣后,粗給料電動機(jī)和細(xì)給料電動機(jī)同時起動給料包裝;在包裝過程中間,粗給料電動機(jī)和細(xì)給料電動機(jī)停止下料,包裝機(jī)真空桿再次吸去袋內(nèi)物料中夾帶的空氣后,包裝機(jī)繼續(xù)給料包裝,完成一次包裝機(jī)包裝全過程。通過使用與觀察,我們把原包裝機(jī)PLC控制程序清除,輸入了重新編制的新程序,程序去掉了一次吸去包裝袋內(nèi)物料中夾帶空氣的過程,改為在包裝機(jī)加料啟動后包裝機(jī)真空桿與包裝機(jī)的粗給料電動機(jī)、細(xì)給料電動機(jī)同時啟動,在包裝機(jī)粗給料加料完畢后,包裝機(jī)真空桿同時停止吸去包裝袋內(nèi)物料中夾帶空氣。
改造之前,原有包裝機(jī)包裝能力是120~150袋/h·臺(50 kg/袋),我公司包裝的是40 kg/袋,一次包裝的全過程在65 s左右,實際包裝能力為2.2 t/h左右。改造之后,該包裝機(jī)一次包裝的全過程在55 s左右,故改造后實際的包裝能力超過2.6 t/h。
改造完成后,我們對包裝機(jī)新PLC系統(tǒng)與操作流程進(jìn)行了新的調(diào)試,實踐證明,改造后的新系統(tǒng)減少了操作流程與事故率,提高了包裝機(jī)的包裝速度,使包裝機(jī)系統(tǒng)實現(xiàn)了連續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
通過對包裝機(jī)系統(tǒng)軟硬件的改造,減少了包裝機(jī)系統(tǒng)的操作流程與事故發(fā)生率,提高了包裝機(jī)系統(tǒng)的工作效率,擺脫了包裝機(jī)生產(chǎn)廠家對我們的技術(shù)封鎖。我們將在以后的使用過程中,通過各項改造,使設(shè)備更穩(wěn)定的運(yùn)行,確保包裝任務(wù)的完成。
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TQ132.32
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1005-8370(2017)03-35-03
2017-02-17
孫國鈺(1983—),唐山三友化工股份有限公司純堿分公司設(shè)備部工程師。