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方便米线生产设备技改 |
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对搅拌设备供浆系统的改进
姓名：马舜坤
单位：龙海市永得利面粉食品有限公司
摘要：本文通过对永得利公司即食米粉搅拌设备供浆系统进行改造的实例，证明了可编程序控制器—PLC，对搅拌设备供浆系统实行自动化控制的可行性。并通过实际的调试达到了预期的目标。
关键词： 指令表 梯形图 供浆系统
即食米粉是近几年新兴的一种食品，它的生产工艺及生产设备也正处在摸索的发展阶段。这次对即食米粉搅拌设备供浆系统的改造；从设计、施工、安装、到调试，经过近五天的时间，整个系统才基本改造完成。通过这次改造，我的主要体会是：在规划设计上，既要对即食米粉搅拌的整个工艺流程要有较全面的了解，又要符合本公司的客观实际；在安装调试中，在保证符合工艺质量要求的前提下，要敢于选择最佳性价比的工控器件。
一、原设备存在不足之处
2004年6月，永得利公司购进一条即食米粉生产线。按生产工艺要求，搅拌到一定时间时要加进定量的浆液混合物，在原来的搅拌工序中添加浆液混合物的数量是由人工控制来完成。因为人工控制，常出现所添加的数量控制不准确；比如按标准，搅拌一锅米粉需要50Kg的浆液混合物，一天搅拌30锅，有时要用1700Kg的浆液混合物，有时只用到1400Kg的浆液混合物；这样就导致对产品的质量和生产成本带来一定的不良影响。
二、改进方案的选择
在工艺流程方面，为提高控制精度、提高产品质量，决定采用可编程序控制器—PLC作为整个供浆系统的主控元件。为实现自动化，用电磁气动阀替代原来的手动球阀。在浆液混合物定量供应方面，考虑到定量要准确、工作要稳定、结构又要尽可能简单，最后选择光电感应开关SC1对计量桶进行定量控制。
三、PLC型号的选择
现在市场上PLC品牌很多,但我们必须根据本系统的控制对象,技术要求，选择最佳性价比的产品，必须预算输入点数与输出点数能否满足生产控制的要求，再根据PLC的应用场合选择是继电器输出、可控硅输出还是晶体管输出。按工艺控制要求，初步选择采用日本三菱FX2n—16MR的PLC。按产品铭牌上指标说明为：
输入点数：8点 ；输出点数：8点；输出形式：继电器输出。
根据调试与投入使用证明，本型号完全能满足现场生产自动化控制的要求。
四、控制系统的设计和调整
在整个供浆系统的设计中既要充分利用原有的可用资源，又要大胆地对原设备存在不足之处进行改造。比如计量泵就被新系统采用，而手动球阀由于无法实现自动化控制，最后被电磁气动阀（YV1～YV4）所代替。
1、对PLC进行I/O分配：
输入 输出
SC1 X1 （浆计量到位） KA1 Y0 （浆计量阀）
SA1 X2 （浆计量开关） KA2 Y1 （供浆阀）
SB1 X3 （开始加浆） KA3 Y2 （浆供气阀）
SB2 X4 （停止加浆） KA4 Y3 （浆计量泵）
2、改造前的电器原理图如下图（图1）
从图中可以看出原来只对浆计量泵实行起动、停止控制，对一些球阀的开启与关闭都要由人工操作来完成。
3、改造后的电器原理图和I/O连线如下图（图2）
4、根据供浆系统的I/O连线和控制要求，设计的梯形图如下（图3）
5、根据控制要求，写出的程序指令表如下：
0 LDI X001
1 AND X002
2 ANI Y001
3 ANI Y002
4 OUT M0
5 OUT T0 K30
8 LDI M0
9 OUT T1 K10
12 LD M0
13 LD Y000
14 ANI T1
15 ORB
16 OUT Y000
17 LD M0
18 AND T0
19 OUT Y003
20 LD X001
21 AND X003
22 OR M1
23 OUT M1
24 OUT T2 K1200
27 LD T2
28 OR X004
29 RST M1
30 LD M1
31 ANI T2
32 ANI Y000
33 OUT M2
34 LD M2
35 AND T3
36 OUT Y001
37 LD M2
38 ANI Y000
39 OUT Y002
40 OUT T3 K10
43 END
6、根据梯形图和指令表，对其工作原理作如下简要说明：
把图2中的空气开关QF1、QF2、QF3、依次合闸。
（1）定量计量
计量桶里没浆时X001是接通的，在没供浆情况下，接点Y001、Y002是接通，扭合浆计量开关SA1，接点X002接通，辅助继电器M0接通，定时器T0开始计时，接点M0接通，线圈Y000接通并通过接点Y000和T1的b接点进行自锁，KA1线圈得电，其常开触点闭合，浆计量阀YV1得电打开。30毫秒后,定时器接点T0接通，线圈Y003接通，KA4线圈得电，其常开触点闭合， KM1线圈得电，浆计量泵电机开始供浆。当浆液上升到光电感应开关位置时，接点X000的b接点断开，继电器M0和定时器T0同时断开，M0常开触点断开，线圈Y000断开，KA4线圈失电，其
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