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自动化称重包装系统在米粉生产中的应用

快餐米粉的自动化称重包装是顺应市场的大量需求,本文介绍了米粉生产线称重包装系统的设计.米粉是满足顾客不同口味而用稻米做为原材料加工的一种快餐食品。快餐米粉的工艺流程为:备料一制粉一断料一成型烘干一称重一包装。其中备料制粉过程是将大米淘洗浸泡,按工艺要求打成细粉,掺水拌匀后用自熟式米粉机将其制成各种型号的米粉。经电子秤称重,获取控制信号,由可编程控制器控制切刀切断米粉.再经传输系统送人成型模盒内.进入烘干机进行烘干处理。烘干成型后的米粉通过数字式电子天平称重,剔除重量不合格品后进入自动称重包装机,制成成品。某大型快餐米粉加工企业随着生产规模的扩大,工序的调整,加上自动化程度要求的提高,原有的称重包装设备已不能满足需要.为此我们采用PLC控制.形成一条自动化生产线。

 

1称重包装系统的设计

1)称重包装系统的控制方式的选择根据对被控对象生产工艺分析可知,生产根据对被控对象生产工艺分析可知,生产能控制,不考虑PLC之间的通讯问题,采用单台PLC控制生产全过程。通过对输入输出点的统计,选用日本三菱公司的FXon-40MR型机,它共有24个输入点和16个输出点。该型包装机机的称重包装系统软件内容丰富,程序容量较大,有20条基本顺序指令,2条SFC(顺序功能图)用的步进指令,38种(55个)应用指令,可以完成数据传送、比较、四则运算等操作。FXon系列PLC有内附的RUN/STOP开关,内附的模拟定时器。它具有关键字登录、恒定扫描、高速脉冲输入、高速计数、输人中断、脉冲输出、脉冲宽度调制(PWM)、文件寄存器读出等功能。

 

2称重包装系统配置

该称重包装系统由称重控制器、操作显示台、检测和执行元件四部分组成。控制柜内部装有可编程控制器,它是称重控制系统的核心部分。操作显示台上装有各种操作开关、指示灯、称重显示器等。检测元件主要有光电开关、晶体管接近开关、称重传感器、报警器等。执行元件主要有各种传输系统、气刀断料机构、自动包装机等。称重包装系统的工作过程是:自熟式米粉机加工好的米粉,由光电开关判断是否有料后,经传输系统进入电子天平,称重获取控制信号后,断料气刀启动切断米粉装入模盒内。装入模盒内的粉料经传输系统进入烘干机内烘干成型。成型后的粉料经晶体管接近开关检测,启动电子天平、称重传感器、自动称重包装机控制粉料在允许的重量范围内,重量不合格品剔除,合格品进入自动称重包装机包装成品、计数、入库。同时.在控制柜上安装有一紧急停止开关。用于当生产过程中出现外部故障时,可及时切断PLC输出回路的电源,暂停生产。当故障排除后,松开紧急停止开关可接着以上工步继续进行工作。

 

3包装控制系统的软件设计

编程软件采用三菱公司提供的SWOPC—FXGP,WIN—C编程软件包。这个软件包是基于WIN操作系统的.因而可以在普通的微机上安装并运行.微机既可以下载已经编制好的程序到PLC中.也可以将PLC中的已有程序读取到微机上进行监控和在线编程,具有极大的方便性。

SWOPC—FXGP/WIN—C作为一个编程软件包,可以用梯形或指令表的形式写入或编辑程序.程序可以存入磁盘。用户可以给所有的I/O地址命名,并用这些名字编程;可以用打印机打印指令表或梯形图、注释清单、I/O清单、已经使用的I/O清单、参数清单、交叉使用清单,可以实现SWOPC—FXGP/WIN—C和PLC的某些编程器之问的程序传送。粉料的计量采用称重计量方式.当粉料经传输系统进入电子天平后,由压力传感器产生称重的模拟信号,输入到PLC的模拟量输入模块,转化为数字量。当PLC由模拟量输入板读出的数值等于DO中预置的数值时,启动断料气刀切断粉料。若模拟量输入板读出的数值大于或小于DO中预置的数值而启动断料气刀则声光报警且停止进料,检查故障。在软件设计中.由于PLC的工作方式为扫描工作方式.系统在每个扫描周期内,扫描其所有输入输出点,按照软件设置,发出各种控制指令.控制执行机构进行工作,这样能保证自动化生产线安全可靠的循环工作。

 

总结:该称重包装系统主要有以下几个特点和功能:

(1)生产过程全自动控制。从自熟式米粉机加工粉料.断料、烘干、称量、包装全部由PLC自动控制,使快餐米粉的生产效率将大为提高。随着劳动强度的降低,生产人员的缩减,厂家的经济效益也将明显提高。

(2)用PLC取代传统的继电器控制,提高了称重包装系统的可靠性。最近.美国英威达公司开发成功一种气体阻隔性优良的聚酯树脂PolvShield.使PET啤酒瓶生产技术获得突破性进展。原先要多层复合才能制作啤酒瓶技术将被取代。使用新材料只需单层制作即可。据报道.利用这种新型聚酯树脂生产的单层PET啤酒瓶可达到欧盟啤酒包装食用安全标准。这种新材料是一种具有吸氧性和气体阻隔性的新型PET共混树脂.能显著提高单层PET啤酒瓶对氧气和二氧化碳气体的阻隔性.并达到了啤酒保质期标准。PolyShield已于不久前得到了欧盟啤酒包装食用安全相关法律认可.可以直接用于啤酒包装。PolyShield单层啤酒瓶技术可用普通注塑机生产瓶坯.不需要额外投资且不会增加生产过程的复杂性,使产品成本大大降低。目前此技术已在全球数家啤酒生产厂开始试用。同时采用PLC控制便于故障检测、称重控制系统维修.提高了称重设备使用率。

(3)自动化称重的生产线在缩减生产人员的同时.也使加工过程更加符合食品加工的卫生标准。在生产实践中本称重包装系统采取了必要的抗干扰措施。


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