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1、行星攪拌機(jī)生產(chǎn)流程自動控制設(shè)計 行星攪拌機(jī)生產(chǎn)流程自動控制設(shè)計 摘要：本文闡述了行星攪拌機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)流程中自動控制系統(tǒng)的設(shè)計分析，具有實(shí)踐參考意義。 關(guān)鍵詞：行星攪拌機(jī)；自動控制；設(shè)計 中圖分類號： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 行星攪拌機(jī)是一種高性能的固體、粉粒體和液體的攪拌、混煉萬能攪拌機(jī)，性能特點(diǎn)是混煉粘度范圍大，兩根框型攪拌槳在公轉(zhuǎn)的同時，自身進(jìn)行自轉(zhuǎn)，攪拌槳相互間以及攪拌槳與槽內(nèi)壁的間隔也極小，能夠?qū)⑺傈c(diǎn)降到最少，所以可以產(chǎn)生強(qiáng)大的剪切力及高度捏合效果，使被處理材料在槽內(nèi)的運(yùn)動更有效，更換備用槽生產(chǎn)不同品種，操作更

2、合理，也可實(shí)現(xiàn)真空，冷卻，加熱等多種操作。 1、生產(chǎn)流程自動控制要求 1.1穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量主要由材料比例，攪拌轉(zhuǎn)速，攪拌時間和攪拌次數(shù)四個環(huán)節(jié)來控制，這四個環(huán)節(jié)必須符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，才能保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，所以需要設(shè)計固定的生產(chǎn)流程，減少手動控制可能產(chǎn)生的錯誤。 1.2操作簡單，可以儲存多種產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)，由專業(yè)工藝人員輸入上述四個環(huán)節(jié)的參數(shù)后，現(xiàn)場操作人員在更換生產(chǎn)品種時只需填寫品種編號就能導(dǎo)出與之相對應(yīng)的流程，即可開始生產(chǎn)，防止生產(chǎn)多種產(chǎn)品時出現(xiàn)混亂。 1.3故障檢測，在出現(xiàn)故障停機(jī)時，如電機(jī)過負(fù)載，真空閥開閉錯誤等，設(shè)備可反響故障原因，提高故障迅速

3、消除的能力，縮短停機(jī)時間。 2、自動控制系統(tǒng)示意圖 根據(jù)以上要求選用可編程控制器、觸摸屏、電子秤、變頻器和電機(jī)組成控制系統(tǒng)。 可以使用觸摸屏自動控制系統(tǒng)界面輸入產(chǎn)品參數(shù)，由程序控制儲存到可編程控制器的數(shù)據(jù)存放器中。當(dāng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時，存放器中攪拌轉(zhuǎn)速通過程序變?yōu)槟M量值，經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)阶冾l器的模擬量端子中作為輸入頻率，變頻器接收到信號，調(diào)整相應(yīng)的輸出頻率，以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，同時將輸出頻率對應(yīng)的模擬量，反響給可編程控制器的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，再一次由程序變?yōu)閿?shù)字量，傳輸?shù)接|摸屏顯示。 電機(jī)電流也經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸?shù)娇删幊炭刂破?，由觸摸屏顯示當(dāng)前電流。 電子秤將槽內(nèi)

4、材料重量傳輸給可編程控制器，與設(shè)定的計量參數(shù)比照，如出現(xiàn)重量錯誤，觸摸屏即刻報警提示。 攪拌時間和攪拌次數(shù)由程序本身計算。 3、自動控制系統(tǒng)設(shè)計 以三菱Q系列PLC為例，以下為系統(tǒng)中幾個主要局部程序設(shè)計介紹。系統(tǒng)由生產(chǎn)流程輸入與查看，計量表示，工序運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和異常報警5個界面組成。 3.1生產(chǎn)流程輸入與查看界面 3.1.1 D200~D299為需要輸入的流程數(shù)據(jù)，其中D200~D249為設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定參數(shù)，分為7個工序，每個工序都有運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，時間，工程選擇和真空選擇組成。D250~D299為計量設(shè)定參數(shù)，設(shè)定為給每種材料稱重，最多5種材料。 3.1.2

5、第836步至第851步：D330設(shè)為1，即1號產(chǎn)品，客戶自行輸入?yún)?shù)完畢后，D200~D299通過[品種寫入]按鈕批量轉(zhuǎn)移至D5000后100個存放器中存儲。2號產(chǎn)品由D5100開始，其他編號依次類推，最多8種品種。 3.1.3 第809步至第827步：例如生產(chǎn)5號產(chǎn)品，D330設(shè)為5，程序?qū)5400后100個存放器中的數(shù)據(jù)批量轉(zhuǎn)移至D200~D299中，進(jìn)行查看或修改，其他編號操作相同。 3.2計量檢測界面 3.2.1 D700~D799為[計量表示]界面涉及參數(shù)，對應(yīng)客戶輸入?yún)?shù)D5040~D5099,通過程序?qū)⑵渥x取。其中D700~D749為運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定值，暫時不

6、使用，D750~D799為材料計量設(shè)定值，由重量范圍和投入有無組成， D800~D829為判定結(jié)果。 3.2.2 第990步至第1010步：材料重量范圍包括上限與下限。當(dāng)重量在范圍值內(nèi)時判定為合格，超過或低于范圍值時判定為不合格。將材料1的上下限D(zhuǎn)750，D751和當(dāng)前電子秤稱重值輸入判定程序D850、D851和D840進(jìn)行處理，得出結(jié)果。 3.2.3 第1011步至第1024步：由于槽內(nèi)材料為累加重量，需要當(dāng)前參加材料的重量時，由當(dāng)前電子秤稱重值D840與上一次材料稱重值得差計算得出。 3.2.4 第1025步至第1038步：計量判定后導(dǎo)入判定結(jié)果存放器進(jìn)行顯示。

7、 3.2.5 以上為材料1計量流程，其他材料重復(fù)2、3、4項(xiàng)。 3.3 工序運(yùn)轉(zhuǎn) 3.3.1 D500~D629為[工序運(yùn)轉(zhuǎn)]界面涉及參數(shù)，對應(yīng)[計量表示]D700~D829,通過程序?qū)⑵鋵?dǎo)出。其中D500~D549為運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定值，對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，D550~D629為材料計量結(jié)果，本界面僅作為顯示參考。 3.3.2工序1轉(zhuǎn)速D510和真空選擇D513輸入運(yùn)轉(zhuǎn)程序D320和D323，當(dāng)真空選擇D323為1，此工序開始時翻開真空泵，真空度到達(dá)設(shè)定要求后運(yùn)轉(zhuǎn)計時起動，真空泵在預(yù)定時間內(nèi)自動停機(jī)。當(dāng)真空選擇D323為0，槽為保持密封狀態(tài)，真空泵不運(yùn)轉(zhuǎn)，攪拌運(yùn)轉(zhuǎn)計時起動。

8、 3.3.3 第1228步至第1260步：工序1運(yùn)轉(zhuǎn)時間D511輸入運(yùn)轉(zhuǎn)程序D321，運(yùn)行時間到達(dá)后，此工序運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束。 3.3.4工序1工序選擇D513輸入運(yùn)轉(zhuǎn)程序D322，工序1結(jié)束后，當(dāng)工序選擇為1時，設(shè)備暫時停機(jī)，等待客戶下一步操作。工序選擇為0時，自動進(jìn)入下一工序。 3.3.5 以上為工序1流程，其他工序重復(fù)2、3、4項(xiàng)，總工序數(shù)超過7時，生產(chǎn)流程結(jié)束。 3.4異常記錄 3.4.1觸摸屏中異常記錄設(shè)置：選擇觸摸屏編輯軟件中[注釋]，新建報警注釋組，輸入報警文本。然后選擇 [報警]，新建用戶報警監(jiān)視，輸入每一個報警文本對應(yīng)的軟元件。當(dāng)出現(xiàn)某一項(xiàng)故障時，向

9、程序輸入錯誤信號，對應(yīng)的軟元件狀態(tài)為變?yōu)镺N，觸摸屏上即可顯示報警信息，操作人員根據(jù)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的處理。 3.4.2報警內(nèi)容：主電機(jī)異常為變頻器故障輸出，油壓和真空過負(fù)荷為電機(jī)過電流，真空導(dǎo)通閥、排氣閥和破壞閥故障為真空運(yùn)轉(zhuǎn)和恢復(fù)大氣壓時，三個氣閥分別開閉狀態(tài)出現(xiàn)錯誤，計量異常為投入材料重量不符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。如客戶有其他報警要求，可追加內(nèi)容。 4、結(jié)語 該套自動化設(shè)備可以用于加工各種材料包括著色、磁性涂布、陶瓷，電子部件、粘接和密封等，以及化裝品，醫(yī)藥品，復(fù)印用燃料粉等諸多領(lǐng)域。配合擠壓機(jī)和灌裝機(jī)使用，可以組成小型生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)從材料調(diào)配到成品包裝的完全自動化，減少人力操作，減少產(chǎn)品劣質(zhì)率，提高生產(chǎn)效率，提高經(jīng)濟(jì)效益。