Desain timbangan dinamis

Desain timbangan dinamis

0 Pambuka
A dynamic checkweigher is a device that performs real-time dynamic weighing of products under the operation of a fully automatic production line and automatically classifies the products based on the weighing resultsMakalah ini berfokus pada perencanaan dan desain alat ukur kontrol dinamis online untuk jalur pengisian minyak pelincir 200 L. Persyaratan adalah sebagai berikut:

Berat drum 200 L minyak pelincir siap adalah 185,3 kg, dan kisaran penyimpangan yang diizinkan yang ditetapkan oleh perusahaan adalah (185,3 ± 0,3) kg.Penyimpangan dari timbangan dinamis yang dirancang dalam kertas ini harus dikontrol dalam ± 0.1 kg.

(2) Ia dapat melakukan pemeriksaan berat secara real time pada tong produk siap 200 L di jalur pengisian.dapat secara otomatis menyaring atau menghapus mereka dari jalur produksi dan secara bersamaan mengeluarkan sinyal alarm suara dan visual.

Penimbang kontrol dinamis harus mampu menimbang dengan kecepatan 120 barel per jam.

(4) Data penimbangannya dapat segera dimasukkan kembali ke pengontrol mesin pengisi, sehingga menyesuaikan volume pengisi, menghemat bahan baku,dan memberikan dukungan teknis untuk pengendalian biaya dan manajemen perusahaan yang disempurnakan [1].

1Komposisi dan Prinsip Kerja Skala Dinamis
Skala penimbang dinamis terdiri dari konveyor, sensor penimbang, pengontrol tampilan penimbang, sistem kontrol, dan perangkat penolakan.Conveyor ditempatkan pada platform penimbang sensor penimbang. Pengangkut terdiri dari tiga bagian: motor, pengurang, dan rol pengangkut [2] Konfigurasi timbangan dinamis ditunjukkan pada Gambar 1,dan struktur sistem kontrol ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 1 Skema Konfigurasi Skala Berat Dinamis

Gambar 1 Skema Konfigurasi Skala Berat Dinamis Download Gambar Asli

Gambar 2 Struktur Sistem Pengendalian Timbangan Dinamis

Gambar 2 Struktur Sistem Pengendalian Timbangan Dinamis Download Gambar Asli

2 Desain Hardware Checkweigher Dinamis
Desain perangkat keras dari artikel ini mencakup pemilihan perangkat keras, desain sirkuit utama listrik, desain sirkuit kontrol, dan alokasi titik I / O PLC.

2.1 Pemilihan Hardware
Makalah ini memilih perangkat keras peralatan berdasarkan prinsip memenuhi kebutuhan produksi, kinerja biaya tinggi, keandalan yang kuat, dan meninggalkan margin tertentu, seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 1.

Tabel 1 Peralatan Hardware Unduh Tabel asli

Tabel 1 Peralatan Hardware

Unduh tabel asli

Tabel 1 Peralatan Hardware

2.2 Desain Sirkuit Utama Listrik
Sirkuit utama dari timbangan dinamis ditunjukkan pada Gambar 3, terutama termasuk: pemutus sirkuit, kontaktor, pelindung tegangan tinggi (SPD), transformator isolasi, sumber daya switch, PLC,pengangkut sabuk, pengontrol tampilan penimbang, dll. Sistem terhubung melalui saklar QF1, dan semua peralatan di sirkuit utama dihidupkan.Karena disediakan oleh tenaga AC tiga fase dengan tegangan 380 V, tetapi sirkuit kontrol input PLC, layar sentuh, dan relay menengah dari sistem membutuhkan catu daya DC 24 V, catu daya switching diperlukan untuk menyediakan catu daya DC 24 V.Manajemen daya dari PLC disediakan oleh 220 V AC setelah transformator isolasi dan catu daya switch.

Gambar 3 Listrik utama sirkuit

Gambar 3 Listrik Sirkuit Utama Unduh Gambar Asli

2.3 Kontrol loop dan alokasi titik I/O dari PLC
Menurut prinsip kontrol, titik input, output (I / O) dan alamat register perantara secara wajar dialokasikan seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 2 sampai 4.,Relay perantara, dll. Seluruh sistem kontrol dapat dikendalikan secara otomatis atau manual untuk timbangan dinamis melalui saklar switch.Kedua mode kontrol berfungsi sebagai cadangan untuk satu sama lainDiagram kabel dari PLC host control loop ditunjukkan pada Gambar 4.

Tabel 2 Alokasi Alamat Masuk Digital Unduh Tabel Asli

Tabel 2 Alokasi Alamat Masuk Digital

Unduh tabel asli

Tabel 2 Alokasi Alamat Masuk Digital

Tabel 3 Alokasi Alamat Output Digital Unduh Tabel Asli

Tabel 3 Alokasi alamat output digital

Gambar 4 Pengkabelan PLC Host Control Loop

Gambar 4 Diagram kabel PLC Host Control Circuit Download Gambar asli

Tabel 4 Alokasi Alamat Daftar Intermediate Download Tabel asli

Tabel 4 Alokasi alamat register perantara

Unduh tabel asli

Tabel 4 Alokasi alamat register perantara

3 Desain Perangkat Lunak Skala Penimbang Dinamis
3.1 Desain Program Layar Sentuh
Pertama, perangkat lunak pemrograman Vijeo Designer digunakan untuk mengkonfigurasi antarmuka layar sentuh, termasuk antarmuka proses, antarmuka manual, antarmuka alarm, dll, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5 sampai 7.Lalu, "file" yang diisi diunduh ke prosesor layar sentuh melalui antarmuka komunikasi komputer notebook dan layar sentuh Schneider GXU3512,dan komunikasi antara layar sentuh dan PLC ditetapkan [2]. Antarmuka konfigurasi mencakup parameter seperti berat saat ini, sistem start / stop, jumlah ember kumulatif, berat kumulatif, dan waktu berlari sabuk.

Gambar 5 Mengedit "Interface Proses"

Gambar 5 Mengedit "Interface Proses" Unduh gambar asli

Gambar 6 Mengedit "Interface Manual"

Gambar 6 Mengedit "Manual Interface" Unduh Gambar Asli

Gambar 7 Mengedit "Alarm Interface"

Gambar 7 Mengedit "Alarm Interface" Unduh Gambar Asli

3.2 Desain Program PLC
3.2.1 Konfigurasi perangkat keras dan desain program utama
PLC Schneider TM218LDA16DRN berfungsi sebagai inti dari sistem kontrol dalam makalah ini.konfigurasi perangkat keras dan pengaturan konfigurasi untuk pengontrol tampilan penimbang dilakukan menggunakan So Machine M218 v2.0.31.45 perangkat lunak pemrograman, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 8 dan 9. diagram tangga kontrol ditulis seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10 sampai 12 untuk mencapai fungsi berikut:memulai dan menghentikan conveyor sabuk dan kontrol logika yang sesuai; penimbang waktu nyata, penolakan penyimpangan, indikasi kesalahan dan alarm; dan kontrol perlindungan yang diperlukan [3].

Gambar 8 Konfigurasi perangkat keras dari sistem kontrol

Gambar 8 Konfigurasi Hardware Sistem Kontrol Download Gambar Asli

Gambar 9 Pengaturan konfigurasi Ind131 Weighing Display Controller

Gambar 9 Pengaturan konfigurasi Ind131 Weighing Display Controller Download Gambar asli

Gambar 1-0 Program Utama

Gambar 1.0 Program Utama Unduh Gambar Asli

Gambar 1-1 Program Kontrol 1

Gambar 1-1 Kontrol Program 1 Unduh Gambar Asli

Gambar 1-2 Program Kontrol 2

Gambar 1-2 Kontrol Program 2 Unduh Gambar Asli

3.2.2 Pengunggahan/Pengunduhan Program dan Debugging Sistem
(1) Set Variable. Variable berfungsi sebagai jembatan antara area fungsional layar sentuh dan titik I/O PLC Schneider.layar sentuh dapat mencapai fungsi seperti input parameter ke PLC, kontrol fungsional, dan output dari nilai arus PLC, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 13.

(2) Program diunduh ke PLC. Atur port komunikasi, membangun komunikasi antara PLC dan komputer, men-download program PLC lengkap ke PLC,dan menguji program melalui fungsi status program dan perangkat lunak simulasi. Jika ada masalah yang ditemukan, modifikasi program tepat waktu. Konfigurasi stasiun master dan slave Modbus ditunjukkan pada Gambar 14 dan 15, dan pengaturan baris serial ditunjukkan pada Gambar 16.

Gambar 1-3 Pengaturan Variabel

Gambar 1 3 Variabel Pengaturan Download Gambar Asli

Gambar 1-4 Konfigurasi Modbus Master

Gambar 1 4 Modbus Master Configuration Download Gambar Asli

Gambar 1-5 Konfigurasi Modbus Slave

Gambar 1 15 Konfigurasi Modbus Slave Download Gambar Asli

Gambar 1-6 Pengaturan Serial Line

Gambar 1 6 Serial Line Settings Download Gambar Asli

(3) Setelah debugging perangkat lunak PLC normal dan perangkat lunak konfigurasi layar sentuh selesai, seluruh sistem di-debug bersama.sinyal umpan balik dan semua motor disimulasikan untuk berjalan sesuai dengan persyaratan kontrol aktual untuk mendeteksi apakah operasi dan kinerja seluruh sistem dapat memenuhi persyaratan desainSetelah semua tes normal, tes simulasi situasi alarm kesalahan juga dilakukan. Ketika semua tautan data tes normal, debugging sistem selesai.

4. Analisis resistensi interferensi untuk meningkatkan akurasi timbangan
4.1 Faktor Utama yang Mempengaruhi Keakuratan Timbangan Dinamis
(1) Volume produk yang ditimbang, berat target, kecepatan pengangkutan, dll. Dalam hal ini, tong 200 L minyak pelincir yang ditimbang memiliki gerakan yang relatif kecil,dan kecepatan pengangkutan adalah 120 drum per jam, yang disesuaikan dengan kecepatan jalur pengisian dan alat kontrol penimbang.

(2) Keakuratan sel beban dan alat kontrol penimbang yang dipilih.

(3) Suhu, kelembaban, getaran tanah dan sirkulasi udara di lingkungan sekitarnya.suhu dan kelembaban yang stabil, dan getaran tanah rendah.

4.2 Analisis anti interferensi
Dalam makalah ini, antiinterferensi dipertimbangkan secara menyeluruh dalam pemilihan peralatan dan desain sirkuit.

(1) Perisai elektromagnetik. Artikel ini menerapkan perisai elektromagnetik melalui tiga langkah: kabel kontrol menggunakan kabel berpasangan terbalik yang terlindung;Mereka diletakkan di tertutup galvanis baja karbon batang dengan koneksi listrik yang baik antara batang; dan jarak penempatan paralel antara kabel kontrol dan kabel listrik dipertahankan lebih dari 600mm untuk mencegah gangguan elektromagnetik eksternal.

(2) Pengetatan untuk anti-interferensi. Dalam makalah ini, semua sirkuit sinyal dipetakan melalui kabel ke titik pengetatan yang umum.Tanah pelindung kabel sinyal dan tanah peralatan sistem PLC dibagiPanjang kawat pengantar diperpendek, dan kawat pengantar dan terminal digunakan sesuai dengan spesifikasi standar.

(3) Perlindungan petir dan ketahanan interferensi.dan pemasangan perangkat perlindungan lonjakan (SPD), untuk mencapai perlindungan petir dan ketahanan interferensi [4].

5 Pengujian dan Evaluasi Kinerja Skala Timbangan Dinamis
Setelah timbangan dinamis di-debug,telah diuji selama dua minggu menggunakan berat standar 200 kg yang telah lulus verifikasi sesuai dengan "Peraturan Verifikasi JJG539-2016 untuk Skala Indikasi Digital"Total 10 kelompok dan 40 data pengukuran dikumpulkan untuk analisis statistik, seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 5.kecepatan berjalan yang sesuai dengan jalur pengisian, kemampuan anti-interferensi yang kuat, sepenuhnya memenuhi persyaratan teknologi proses, dan mudah diatur dan dioperasikan.

Tabel 5 Analisis Data Uji Skala Penimbangan Dinamis Download Tabel Asli

Tabel 5 Analisis data uji skala dinamika

Dimulai dari desain dinamika penimbang,makalah ini mewujudkan 100% online menimbang 200L finished barel minyak pelincir melalui penerapan Schneider PLC dalam timbangan dinamis. Dibandingkan dengan pemeriksaan spot manual berjam-jam tradisional, efisiensi meningkat 10 kali, dan biaya tenaga kerja disimpan. Terutama untuk tong besar, sulit untuk penanganan manual,dan keuntungan dari online real-time menimbang jelasData pengukuran dapat dimasukkan kembali ke mesin pengisi untuk mencapai penyesuaian otomatis volume pengisian, yang sangat menghemat biaya.berat produk di jalur produksi dapat dipantau dari jarak jauh, meningkatkan tingkat informatisasi perusahaan.