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工程案例称重系统触摸屏和电子秤设计

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称重系统触摸屏和电子秤设计2021-03-15
称重系统是以触摸屏和电子秤为中心设计的工业配料。WinCC-灵活的人机界面用于配置灌装系统。设计的配料系统功能良好。配料系统具有动态实时监控、自动报警和配方监控功能。它稳定、安全、操作方便、响应速度快。最后,实现了自动配料系统的灌装和搅拌功能。
介绍
WinCC-flexible是最新产品,是一种面向人机界面的组态灌装系统,已被证明是PRO-TOOLE系列的成功产品。该具有较好的开放性、扩展性和兼容性,提高了用户界面的配置效率,为设备级自动化带来了全新的创新理念。在产品中,可用于配置所有基于WindowsCE的操作面板,从最小的面板到触控面板和多功能面板。鉴于上述优势,称重系统将S7-300系列中的防爆电子秤和CPU313C的控制核心结合起来,设计了工业自动化配料系统的触摸屏配置。实现工业自动化的配料设计。称重配料系统具有良好的功能,包括手动操作、故障报警、配方管理、趋势图(显示和分析)和打印结果。
2.配料系统的组成
自动化配料系统是指在称量混合特定粉末和液体的过程中采用实时监控的自动控制。这种自动配料已广泛应用于许多领域,包括涂料、油漆、油墨、清洗剂、粘合剂和油脂加工。通用工业自动配料系统由以下部分组成:
1)输入部分
输入部分为执行机构,从原料反应釜(或储存和灌装罐)中取出物料,并将其发送至称重设备。根据不同的物料特性,选择不同的配套监督加料设备,如加料罐、螺旋反应罐、简单(双)速电磁阀等。
2)称重部分
称重部分由称重模块、标准连接器、接线盒、称重料斗、称重仪表和称重过程中使用的误差检测设备组成。
3)卸料设备
我们可以通过称重设备递减法或排液设备递增法(零位法)排出物料。排放装置通常由大气释放阀、反应釜、反应罐和电磁阀组成。所有设备应根据工艺条件和材料特性进行设计和选择。
4)灌装控制
灌装控制由称重仪表、称重模块、上位机监控等控制装置组成。
5)检查秤
为了保证自动配料系统的准确性,需要定期校准和检查称重模块。
3.硬件自动配料系统的设计
A.称重法
在自动配料系统中,通常有两种称重方法:输入称重和卸载称重。一般来说,输入称重比卸载称重精度高,所以我们使用前者。实现输入称重有两种方法。我们称之为第一个零比特方法。称重开始时,我们通过加料设备将物料放入称重料斗,直到称重值达到设定值,然后打开闸门,倾倒物料,最后从零位重新称量下一个物料。第二种方法称为增量法,与第一种不同之处在于,我们不会在称重工作完成后立即倾倒物料,而是先清除电子秤的计数值,然后以同样的方式操作另一种物料。显然,零位法比增量法精度高,所以零位法是首选方法。
B.称重结构
在被送入混合釜之前,材料成分具有两种称重结构。
(1)固定单组料斗秤结构:每个料反应釜对应一个料斗秤,每组物料称重后进行后续加工。
(2)固定多组料斗秤结构:多个物料反应釜库共用一个料斗秤,每组物料在完成总称量后进行处理。对于这两种产品称重方法,固定单组料斗秤结构具有最大的传感精度,但每种物料都需要称重仪表和称重模块,因此成本最高。
4.灌装控制的设计
自动配料系统的设计包括硬件设计和灌装系统设计。硬件设计的关键是选择不同类型的称重模块、工业仪器、称重模块和工业控制计算机主机。灌装系统的设计主要包括称重模块的编程和工控计算机主机监控灌装系统的设计。本文主要讨论了基于防爆电子秤的相关部件的选择和人机界面的设计。
称重模块的设计
自动配料系统需要数字和模拟输入/输出,并考虑性价比。选择S7-300系列cpu313c作为中央处理器模块。集成24点数字输入,对应字节地址IB124~IB126。对应于16字节的数字输出地址是QB124和QB125。此外,还有五个集成模拟输入点和两个集成模拟输出点。表1描述了输入/输出在防爆电子秤中的地址分配,表2描述了触摸屏在防爆电子秤中的地址分配。
选择人机界面设备和配置设计
工业自动配料属于中小型自动灌装设备。不能显示太多信息。但是,需要具备报警、配方、趋势图和打印功能。所以我们选择了5.7英寸的TP177B彩色PN/DP。通常,图像的设计计划如下:(1)启动时显示原始图像
(2)用于综合显示各主要变量数值(实时变化)的设备状况图像。
(3)手动图像
(4)包括用户登录、注销、用户管理等用户管理形象设计。
(5)配方监控图像。用于查找配方的日期记录。用户可以修改公式项,增加或减少公式数据的日期记录,打印公式。
(6)报警图像。设计用于查看报警记录和显示报警原因。
(7)趋势图图像。显示搅拌器中电机转速的趋势图受限于文件的长度。这里我们将只介绍原始图像和手动图像。简而言之,我们选择以原始图像为中心的星形单线模式切换。启动时显示原始图像时,我们设置旋转按钮切换到其他图像。自然,其他图像模式也可以智能地返回原始图像。
对于手动操作的图像设计,首先按下“输入1材料”按钮,然后电磁阀打开,材料开始转移到容量,直到容器达到设定值。然后重复同样的工作,直到第四种材料的操作完成。第二,“按卸料按钮”将物料依次卸入秤斗下方的搅拌釜。第三,启动搅拌器搅拌混合罐中的混合物料。最后,在混合工作完成后,加工的混合产品被卸载。每个按钮附近的指示灯用于显示输出PLC信号的操作。左边的输出位置是反馈馈送的当前值和每个阶段的实际操作。操作员使用这些输出值的估计来停止当前操作。如果产生混沌信号,应立即停止自动配料系统。
5.在线模拟调试
在的模拟和调试过程中,只要与可编程逻辑控制器内部的用户程序相连接,就可以显示一些总泵功能。如果我们没有防爆电子秤硬件,第7步,集成西门子模拟灌装系统,将是一个很好的选择。我们可以用模拟S7-300 PLC功能,用WCCflexible操作自动配料系统模拟TP功能。在步骤7管理器中打开此项,然后打开S7PLCSIM窗口,出现中央处理器视图对象。之后,点击PLCSIM工具栏中的输入、输出和一些内存按钮,设计仿真过程中所需的可视化对象,然后设置视图对象的地址和日期格式。在线仿真调试前,应将控制程序编写并下载到仿真PLC,然后中央处理器进入运行模式。最后,点击自动配料系统WinCC-flexible的工具栏操作按钮,开始在线模拟调试,每个图像都可以清晰调试。
6.摘要
WinCC柔性组态灌装系统应用于工业自动配料系统。根据实际要求和显示的每个动态变量的值设计的节气门位置图像对象取决于操作图像和设备状态图像。所设计的自动配料系统具有操作简单、可靠性好、操作过程清晰、不同操作模式准确的优点。同时,具有实时报警、配方修改或打印显示趋势图的功能。这些功能极大地提高了操作自动配料系统的监控能力。工业自动配料系统是一个复杂的自动配料系统。如果我们想要一个高精度、低成本的自动配料系统,就要根据企业和个人的实际情况,综合考虑物料的性能和工艺要求。




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