CJD SF150/25型自动称重半自动包装机在聚丙烯酰胺库房的应用

1 概述

CJDSF150/25型半自动包装机组用于聚丙烯酰胺库房粉粒料的称重和包装。主要由储料仓、电子定量秤、夹袋器、立袋输送机、折边缝口机、气动系统、控制系统组成。

2 工艺流程

来自上游的聚丙烯酰胺粉粒料经储料仓至电子定量秤内进行额定称重。人工套袋、夹袋器将料袋夹持好后，电子定量秤称重箱翻门打开，物料装入包装袋。装好的料袋被释放到立袋输送机上，料袋在立袋输送机的输送过程中，在人工协助下进入折边缝口机进行折边封口，之后输送下线。

3 控制系统组成

控制系统以PLC控制器为控制核心，由程序控制包括PLC单元、称重控制器、检测元件（接近开关、光电开关）、操作面板、控制元件（变频器、电磁阀、接触器）以及执行机件（气缸、电机）等几个部分组成。

（1）可编程控制器PLC：采用OMRONPLC，型号：CAM2AH-40CDR-A包括输入点24个，输出点16个。输入通道地址从00CH～01CH，输出通道地址从10CH～11CH。（2）称重控制器：采用日本UNIPULSE公司的F701-C型称重控制器。控制器的称重控制参数、重量判断参数可根据实际应用进行设置。接通AC220V电源，将后面板的LOCK切换开关拨至OFF位置，即可进行参数设置。（3）变频器：称重控制系统采用2个变频器，型号为ATV31（Schneider Telemecanique公司），分别用于折边机和立袋输送电机的速度控制。变频器的工作方式、加减速时间等参数可通过其面板键盘设置。变频器的控制端子LIl和LI2分别控制电机的正反转。

4 控制系统的工作原理及控制过程

PLC控制系统是完成设备控制、实现设备功能的核心，根据实际工艺过程及相应要求以梯形图语言编程实现的。设备运行过程中，将各类传感器和操作控制开关的状态作为其控制输入变量；以扫描方式工作，连续求解当前控制逻辑并以其修正系统的状态输出，从而实现设备功能所要求的状态检测和动作过程控制。

4.1 称重控制

可编程控制器接收称重控制器传来的粗流、精流、超差、完成等信号，控制定量秤上的电磁阀通、断电，从而控制给料门的开闭，完成给料的自动控制。当系统处于自动运行状态时，称重控制器向PLC发出零点信号，PLC向称重控制器发出启动脉冲信号，并根据称重控制器发出的粗流和精流信号控制给料门的开闭大小。起始时，粗流和精流信号都为ON，给料门完全打开，物料进入称重料斗；当称重料斗内的物料重量达到粗流预置值时，粗流信号由ON变为OFF，精流信号继续为ON，此时给料门关小值至精流口，进行精给料；当称重料斗内的物料重量达到精流预置值时，精流信号由ON变为OFF，此时给料门完全关闭，称重控制器也给出完成信号。

4.2 包装

包装流程为半自动过程，由手工上袋、下料、卸袋、立袋输送、折边、缝口等环节完成。手工上袋、下料、卸袋：当系统处于自动运行状态或手动操作状态时，空包装袋由操作人员手工套在下料口上，套袋的同时按压上袋按钮（SB1、SB2），则PLC通过控制夹袋阀（YV8）使夹袋气缸动作，将空袋夹在下料口上。若袋没有套好，需按下弃袋按钮，将袋子卸下。在自动运行状态下，如果物料称重结束，且重量在合格范围内，卸料阀（YV3）将打开，物料经由过渡料斗投入料袋，延时后，夹袋装置自动释放，料袋卸下。

立袋输送、折边、缝口：输送及缝纫动作由电机驱动，立袋输送电机的转速由变频器控制，缝纫机的断线切刀由气缸驱动，相应的电磁阀为切线阀（YV7）。在立式输送机的输送过程中，料袋由人工协助输送到缝纫机处进行缝口。缝纫机的启停由缝纫机入口和出口两个光电开关检测料袋的位置决定。当缝纫机入口光电开关ON，即检测到料袋时，缝纫机启动缝口；当缝纫机出口光电开关检测到料袋通过后，即OFF转为ON在转为OFF时，缝纫机停止缝口，切刀电磁阀得电，气缸带动切刀动作，切断缝纫线。然后，切刀电磁阀失电，切刀复位，完成一次料袋缝口过程。

5 常见故障及处理方法

5.1 变频器故障

故障原因：变频器本身故障。处理方法：检查变频器面板输出的错误代码，参考变频器说明书处理。

5.2 电机保护跳闸

处理方法：如果某一个回路的断路器频繁出现跳闸现象，需要检查此回路是否有短路、接线松动等现象，排除后若还是跳闸，则需要增大断路器过载电流或检查相应的电机是否有故障。

5.3 显示仪显示异常

故障原因：称重传感器是否损坏。处理方法：首先检查传感器型号是否正确，如果不正确，更换传感器；如果传感器型号正确，则在传感器匹配盒内，测量传感器EX+、Ex-端激励电压是否为10V，若正常，再在定量秤空载情况下，分别测量每个传感器的SG+、SG-端电压（正常电压值在0-20mV），对比三个传感器的这个电压值，是否有异常情况，若有异常，则相应的称重传感器可能损坏了，需要更换。

5.4 称重单元不称重

故障原因：（1）卸料门磁环无信号。（2）称重控制器参数不合适或损坏。

处理方法：（1）如果是卸料门磁环开关位置移动或损坏，则调整磁环开关位置或更换。如果是放料门气缸不在收回位，首先检查是否气缸卡住，如果是，排除气缸卡住故障，然后检查是否电磁阀有故障，如果是，采用处理方法同5.3。（2）如果参数设置不合适，按称重控制器说明书设置参数；如果称重控制器损坏则更换称重控制器。

6 结语

该包装机在大庆炼化公司聚丙烯酰胺库房安装投入使用后，经过五年多的现场包装使用，该系统已日趋成熟、稳定，充分保证了聚丙烯酰胺粉粒料产品包装的顺利进行。