225新型包装机和自动定量包装秤的设计方案.pdfVIP

一、引言 禽饲料、畜饲料、鱼饲料等大多数饲料都是些流动不好、易粹的粉粒状公司 料，为保证控制系统精度和速度，过去用于成品包装的定量包装秤给料装置，大 多采用直落式给料、双螺旋给料或双振动给料等方式。定量开始后，大小给料机 同时工作，当物料重量达到大给料设定值时停止大给料，并继续保持小给料，当 物料重量达到最终设定值时，关闭小给料。由于饲料具有较差的流动性以及螺旋 给料或振动机械具有的惯性，再加上物料输送的不均匀，定量包装秤的动态精度 很难稳定控制。基于上述问题，青岛汉威称重系统公司通过研究饲料的特性，采 用变频器三级控制的方式，将双螺旋给料或双振动改为单皮带给料，这样不仅降 低设备的生产成本，而且又能保证成品的完整型。 二、结构组成及技术参数 1．结构组成 目前，国内外生产的自动定量包装机，按计量斗形式主要分为有斗式和无斗 式；按重量形式主要分为净重式和毛重式，但大都采用模块化设计思路。设计的 样机采用无斗式毛重进行称量，主要由储料仓、皮带给料机、过渡器、截料装置、 称重单元、夹袋装置、气动部分、缝包部分、成品输送部分以及电气控制单元等 组成。 2．主要技术指标 设备的最大秤量为 25～100kg；称量速度为 6～10 袋/分；称量精度为±0.5%～ ±1.0%；平均功耗约为 5kw。 3．皮带给料机 给料部分形式较多，通常有直落式、螺旋给料、刮刀式、振动式和皮带给料 等，根据物料的不同可选择不同的方式，这一部分选择是否合适直接影响到定量 包装机的速度和精度。由于饲料行业工艺的特殊性，为克服采用漏斗式易堵料、 螺旋或刮刀易使物料破碎、振动给料粉尘污染严重等问题，为此，在该设备中我 们选用皮带给料的方式。 4．称重单元 称重部分主要由称重斗、称重传感器（多数选用富林泰克的 SB8 或者传力的 SB，DBSL，BHB 型）、称重显示控制器等组成，能够完成物料的准确计量，并能 发送控制系??所需的控制信号：超、欠量信号，预置提前量信号、提前量信号、 目标值信号、4～20mA 模拟量信号及标准的 RS232/485 信号。 5．夹带接料斗 夹带部分为圆形，可保证夹袋后的密封性，并流有排气口，使袋内的粉尘及 空气及时排出，该部分主要依靠气动执行元件完成其各项动作。 三、工作原理 1．控制单元的主要结构组成 控制单元主要由计量控制仪表（多数选用日本尤尼帕斯 unipulse 的 F741C 或 者是托利多 IND331 原来的 panther 型号）、可编程控制器和变频器等组成。 2．工作原理 将设备置于自动工作状态，开启自动按钮，启动皮带给料机进行进行一级给料， 当达到预置提前量时，称重单元发出信号，变频器切换到二级给料方式；当达到 提前量时，称重单元发出信号，变频器切换到三级给料方式，当达到设定目标值 时，截料斗关闭，松袋，套袋，系统自动切换到工频状态进行下一循环。 3．完成的功能 （1）用于控制该设备中喂料皮带机的启停、夹袋、松袋、三级给料控制、闸门、 截料器及挡板的开启，计量的启用及成品的输送等； （2）用于控制该设备与周边系统的连锁控制； （3）用于检测状态传感器的工作状态； （4）可将设备的工作情况及数据传送给上位机，并进行数据处理。 4．变频控制部分的设计 变频器的控制部分是该设备的核心，型号的选择，参数的优化设定，直接关系 到设备的可靠性、稳定性、定量速度和定量准确度等。给料量的大小主要是由皮 带给料机的转速决定的，即系统最终控制对象是皮带给料机。皮带给料机的转速 是通过变频器来控制的，其容量的大小直接涉及到变频器的选用规格。从图 2 控制原理图可以看出：系统主要选用利用控制端子完成多段速度的运行控制，按 操作面板的编程按钮进入编程状态，设置 F02=1（运行命令由控制端子给出）， F053=1、F054=1（设置 X1、X2 为多端频率端子），X3 为变频器的正向运转选 择，F058=10、F059=20、F060=50（多段频率设定值），三级给料对应的频率组 合状态如下表： X2 X1 变频器的运行频率 0 0 非多端频率运行 0 1 多段频