技術(shù)頻道

      SV300在干白粉定量包裝秤中的應(yīng)用

      1 引言
      干白粉是一種粉末狀化工產(chǎn)品,過(guò)去用于成品包裝的干白粉定量包裝秤給料裝置,大多采用電機(jī)拖動(dòng)的雙螺旋給料機(jī)。為保證控制系統(tǒng)精度和速度,雙螺旋給料機(jī)共有大、小兩級(jí)螺旋給料,初始狀態(tài)均處于停止位。進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí),當(dāng)物料重量達(dá)到大給料設(shè)定值時(shí)停止大給料電機(jī)并繼續(xù)保持小給料電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)物料重量達(dá)到最終設(shè)定值時(shí),關(guān)閉小給料電機(jī)。由于干白粉的流動(dòng)性和螺旋給料機(jī)的機(jī)械慣性,再加上物料輸送的不均勻,定量包裝秤的動(dòng)態(tài)精度很難穩(wěn)定控制。基于上述問(wèn)題,我們此次采用變頻器驅(qū)動(dòng)對(duì)干白粉定量包裝秤的給料裝置進(jìn)行改造,將雙螺旋給料機(jī)形式改為單螺旋給料機(jī)形式,即降低了生產(chǎn)成本,又提高了干白粉定量包裝秤的性能。
      2.干白粉定量包裝秤的結(jié)構(gòu)組成
      干白粉定量包裝秤為毛重式稱量方式,結(jié)構(gòu)組成如圖1所示:主要由儲(chǔ)料倉(cāng)、螺旋給料機(jī)、截料裝置、稱重夾袋裝置、氣動(dòng)部分以及電氣控制柜組成。

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      圖1 結(jié)構(gòu)組成示意圖

      3. SV300變頻器的選用
      選擇變頻器時(shí),除了根據(jù)電機(jī)類別和螺旋給料機(jī)的生產(chǎn)效率和驅(qū)動(dòng)功率外,還應(yīng)以實(shí)際電機(jī)電流作為選擇的依據(jù),電機(jī)的額定功率只能作為參考。另外,應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有很多的高次偕波,會(huì)使電機(jī)的功率因數(shù)和效率變壞。因此,用變頻器給電機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較,電機(jī)的電流會(huì)增加10%而溫升會(huì)增加20%。所以在選擇電機(jī)和變頻器時(shí),應(yīng)考慮到這種情況,適當(dāng)留有余量,以防止溫升過(guò)高,影響螺旋給料機(jī)的使用壽命。
      做了深入的了解設(shè)備情況后,我們選用了臺(tái)安科技生產(chǎn)的SV300-405變頻器,該變頻器采用了先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù),是一種低噪音高性能的變頻器,具有最佳控制的電壓矢量,可以最大限度地發(fā)揮電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,完全適用于干白粉的定量包裝控制技術(shù)要求。
      4. 干白粉定量包裝秤的硬件構(gòu)成
      電氣原理圖如圖2所示,核心部件為SV300-405變頻器和XK3210稱重顯示控制器。XK3210稱重顯示控制器內(nèi)置簡(jiǎn)易PLC,通過(guò)簡(jiǎn)單的二次編程,可完成定量包裝秤的基本控制功能,適用于凈重式和毛重式等定量包裝秤,其輸出OUT1(大給料)和OUT2(小給料)為無(wú)電壓繼電器輸出信號(hào),可直接驅(qū)動(dòng)SV300-405變頻器的調(diào)速輸入端S1(1速)S2(2速)。動(dòng)力電源線AC380V通過(guò)空氣開(kāi)關(guān)Q1接至變頻器R、S、T端子,螺旋輸送機(jī)電機(jī)接至變頻器U、V、W端子。
      其中,定量稱重?cái)?shù)據(jù)參數(shù)通過(guò)稱重顯示控制器設(shè)置,可設(shè)置提前量、最終定量值、延時(shí)時(shí)間等參數(shù)。螺旋給料機(jī)給料速度、過(guò)流過(guò)壓保護(hù)等參數(shù)通過(guò)變頻器操作面板可方便地調(diào)整。

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      圖2 電氣原理圖

      5.變頻器的使用效果
      采用變頻器后,干白粉定量包裝秤的螺旋給料機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),給料均勻,升降速平滑,無(wú)機(jī)械沖擊,對(duì)動(dòng)態(tài)稱重?cái)?shù)據(jù)影響很小。主要表現(xiàn)在以下方面:
      (1) 變頻給料裝置精度高,系統(tǒng)保護(hù)功能完善。參數(shù)的優(yōu)化可通過(guò)人機(jī)界面設(shè)置修改,且發(fā)生故障后可直接將自診斷的結(jié)果顯示在人機(jī)界面上,縮短了檢修時(shí)間,大大提高了工作效率。
      (2) 延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。由于電動(dòng)機(jī)的啟停電流為額定電流的5~7倍,沖擊轉(zhuǎn)矩很大,影響電機(jī)的使用壽命。變頻啟動(dòng)是一種軟啟動(dòng)方式,可避免對(duì)電機(jī)的機(jī)械沖擊,且保護(hù)了設(shè)備,減少了設(shè)備的磨損。正常使用時(shí),由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般都降至額定轉(zhuǎn)速以下,設(shè)備的磨損大大減少。
      (3) 可靠的保護(hù)措施。變頻器通過(guò)自身設(shè)置的參數(shù)很容易實(shí)現(xiàn)過(guò)流、過(guò)壓、欠壓等保護(hù)措施。
      (4) 控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,電機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,節(jié)能效果明顯。
      9 結(jié)束語(yǔ)
      采用變頻器后的干白粉定量包裝秤運(yùn)行平穩(wěn)可靠,定量控制精度高,自投入使用以來(lái)取得了良好的效果,操作維修簡(jiǎn)單方便,降低了維護(hù)費(fèi)用,達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求,受到了用戶的好評(píng),并帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。


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