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西門子代理商 臨汾西門子一級代理商 臨汾西門子一級代理商
中國有豐富的食用菌資源,也是最早栽培食用菌的國家之一。由于食用菌含有多種人體健康必需的物質(zhì),近年來受到越來越多消費(fèi)者的歡迎,市場需求迅速擴(kuò)大,但是其加工機(jī)械,特別是裝袋機(jī)的發(fā)展比較緩慢。本文中設(shè)計的裝袋機(jī)采用PLC控制,能夠自動把食用菌培養(yǎng)料裝入聚丙烯、低壓聚乙烯菌種袋中,大大減輕了操作者的勞動強(qiáng)度,同時還提高了裝袋效率。
技術(shù)參數(shù)
1、總功率3KW
2、工作電壓:AC380V;
3、裝袋速度:800 -1000袋/h;
4、工作氣壓:約0.7Mpa;
5、重量:約800KG
6、外形尺寸:2000×1000×1800mm
結(jié)構(gòu):
主要是有機(jī)架、主軸、圓齒盤、裝料盤、以及傳動機(jī)構(gòu)、氣壓控制系統(tǒng)、電控柜等組成。
原理
:食用菌培養(yǎng)料裝袋機(jī)。主要由一個間歇旋轉(zhuǎn)的裝料盤通過變頻調(diào)速和勻速旋轉(zhuǎn)的壓力盤及傳動機(jī)構(gòu)組成。裝料盤上均布若干個料筒,通過真空泵來取袋,氣動機(jī)構(gòu)配合完成張袋、套袋全過程,料筒下方套上塑料袋,隨著裝料盤的旋轉(zhuǎn),將菌料自動裝入塑料袋,同時正對料筒上方的壓料氣缸把培養(yǎng)料壓實(shí),即可將塑料袋中的菌料均勻壓緊,能使菌菇健康生長;而且可根據(jù)需要調(diào)節(jié)菌料松緊度。自動食用菌培養(yǎng)料裝袋機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,適用于各種菌袋。
2.
說明:見圖三
3.方案確定 |
該用戶是國內(nèi)食用菌裝袋機(jī)械的知名產(chǎn)商,對設(shè)備元器件品牌和性能的要求都非常高,尤其是電控產(chǎn)品。同時為了滿足出口歐美市場的需求,最終選用西門子產(chǎn)品作為最終的方案,包括S7-200 SMART PLC,SMART LINE觸摸屏和V20變頻器。S7-200 SMART本體集成以太網(wǎng)接口,使用普通的網(wǎng)線就能下載程序。以太網(wǎng)接口的另一個巨大優(yōu)勢是工程師可以利用互聯(lián)網(wǎng)對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷、修改程序,而其中只需要進(jìn)行簡單的VPN設(shè)置,為用戶提供了方便快捷的售后服務(wù)途徑。SMART LINE觸摸屏本體也集成以太網(wǎng)接口,與S7-200 SMART無縫連接,得力于以太網(wǎng)的高速通訊,畫面響應(yīng)及時,比起串口通訊,用戶體驗(yàn)更好。V20變頻器操作簡單,根據(jù)鏈接宏設(shè)定,使用戶易學(xué)易懂。S7-200 SMART與V20是用I/O控制多段速,來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤定位。
I/O分配清單
輸入點(diǎn) | 輸出點(diǎn) | ||
I0.0 | 轉(zhuǎn)盤減速 | Q0.0 | 變頻轉(zhuǎn)盤高速 |
I0.1 | 轉(zhuǎn)盤定位 | Q0.1 | 變頻轉(zhuǎn)盤低速 |
I0.2 | 停止按鈕 | Q0.2 | 絞龍電機(jī) |
I0.3 | 手/自旋鈕 | Q0.3 | 抱袋氣缸 |
I0.4 | 啟動按鈕 | Q0.4 | 壓料缸下 |
I0.5 | 取袋缸上 | Q0.5 | 吸袋右缸 |
I0.6 | 抓袋缸上 | Q0.6 | 推袋氣缸 |
I0.7 | 抓袋缸中 | Q0.7 | 取袋真空 |
I1.0 | 抓袋缸下 | Q1.0 | 吸袋真空 |
I1.1 | 壓料缸上 | Q1.1 | 抓袋缸上 |
I1.2 | 抽屜有袋 | Q1.2 | 抓袋缸下 |
I1.3 | 有袋檢測 | Q1.3 | 抓袋爪子 |
I1.4 | 原料高度 | Q1.4 | 夾袋氣缸 |
I1.5 | 轉(zhuǎn)盤位置 | Q1.5 | 高壓風(fēng)機(jī) |
I1.6 | 總停按鈕 | Q1.6 | 壓料缸上 |
I1.7 | 右吸袋中 | Q1.7 | 沖孔氣缸 |
I2.0 | 左吸袋中 | Q2.0 | 原料開關(guān) |
I2.1 | 吸袋左位 | Q2.1 | 右張袋缸 |
I2.2 | 吸袋右位 | Q2.2 | 左張袋缸 |
I2.3 | 吸袋上位 | Q2.3 | 吸袋左缸 |
I2.4 | 推袋缸上 | Q2.4 | 吸袋氣缸 |
I2.5 | 推袋缸下 | Q2.5 | 吸袋移位 |
I2.6 | 抽屜高度 | Q2.6 | 抽屜上升 |
I2.7 | 轉(zhuǎn)盤減速 |
主要硬件配置表
序號 | 訂貨號 | 描述 | 數(shù)量 |
6ES7 288-1ST60-0AA0 | 標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊,晶體管輸出,24 V DC 供電,36 輸入/24 輸出 | 1 | |
6AV6 648-0BC11-3AX0 | SMART LINE 觸摸屏,7 寸,64 K 色真彩顯示, | 1 | |
6SL3210-5BB21-5UV0 | V20變頻器,1.5kw | 1 |
4.軟件開發(fā)
自動套袋裝袋機(jī)分兩種工作模式。手動模式:在HMI里面設(shè)計每個機(jī)構(gòu)手動按鈕,每一個動作都可以單獨(dú)運(yùn)行,方便機(jī)構(gòu)調(diào)試。自動模式:通過按下啟動按鈕,自動完成培養(yǎng)料自動套袋。通過停止按鈕,完成一個周期后自動停止。
PLC程序由主程序、畫面密碼、自動、參數(shù)和手動共5部分組成,部分程序如圖所示。
1.主程序主要用結(jié)構(gòu)化編程,結(jié)構(gòu)化編程很清晰對程序進(jìn)行修改,對設(shè)備動作進(jìn)一步
優(yōu)化,同時降低CPU掃描周期;
2.畫面密碼主要是控制HMI畫面切換和用戶登錄數(shù)據(jù)處理;
3.自動就是在自動模式下根據(jù)設(shè)定的工藝流程自動運(yùn)行;
4.參數(shù)主要是設(shè)定機(jī)構(gòu)動作運(yùn)行數(shù)據(jù);
5.手動主要是在手動模式下手動操作運(yùn)行手動主要是在手動模式下手動操作運(yùn)行。
HMI組態(tài)中總共7頁畫面:開機(jī)畫面1頁,手動畫面1頁,自動畫面1頁,參數(shù)畫面1頁,參數(shù)更改登錄畫面1頁,部件標(biāo)識畫面2頁,使用了162個變量。
HIM整個畫面有開機(jī)畫面中菜單欄來選擇操作畫面,且每個子畫面都有相對菜單欄來選擇相對操作畫面。
5.應(yīng)用體會
由于S7-200 SMART和SMART LINE都集成了以太網(wǎng)接口,使用路由器便能把二者和電腦連在一起,通過選擇IP地址對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行編程。S7-200 SMART編程軟件自帶浮動框提示功能,將鼠標(biāo)挪到某個功能塊,即會顯示各管腳賦值的數(shù)據(jù)類型,根據(jù)提示進(jìn)行賦值即可。如果數(shù)據(jù)類型不符,還會有紅色波浪線提示,非常人性化,大幅提高編程效率。另外,V20變頻器提供鏈接宏功能,簡單易用。通過用戶的測試表明,這套由S7-200 SMART PLC,SMART LINE觸摸屏和V20變頻器組成小型自動化解決方案提高了設(shè)備性能,操作也更簡單,更易于維護(hù)。
6參考文獻(xiàn)