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1  引言
    濟南正昊化纖新材料有限公司化工三廠有一套年產15萬噸聚酯熔體的裝置，后面配套裝置為年產7萬噸短絲，剩余熔體經切粒機切成聚酯切片后包裝成一噸袋裝外銷。包裝機選用航天部十二所的一噸袋裝自動稱量包裝系統，共有兩套。重量信號由稱重指示控制儀F701來檢測和控制，下面著重介紹一下F701在此包裝系統中的使用情況。
2  系統介紹
    此包裝系統是運用機電一體化技術的包裝機械。該系統以稱重指示控制儀配合稱重傳感器來檢測和控制重量信號，用PLC進行自動控制，配以氣動執行機構、電動執行機構、自動控制部件和機械裝置，實現切片的動態在線稱重計量和包裝工作。系統總體框圖如圖1所示。

包裝機的控制部件由兩部分組成。
(1)  盤裝部分：由主控柜、副控柜和兩個現場操作盒組成。主控柜內主要有PLC和稱重指示控制儀F701以及碼盤
(2)  現場部分：
    ① 3個電機M1、M2、M3；
    ② 4個兩位五通電磁閥配合氣缸分別控制投料門1（電磁閥YV1）、投料門2（電磁閥YV2、）排料門（電磁閥YV4）和袋口夾松開（電磁閥YV5）；
    ③ 6個限位開關，SQ1為投料門關位置，SQ3為排料門關位置，SQ4、SQ5、SQ6、SQ7分別對應裝袋提升機構的料口上位、下位、上限、下限；
    ④ 3個稱重傳感器BP1、BP2、BP3；
    ⑤ 1個光電開關SQ11用于檢測料包到傳送鏈板盡頭。
    主要的機械裝置有稱量料斗、板式輸送機、裝袋機構、控制門、排料門等。由于切片是粒狀的均勻顆粒，同粉狀物料相比流動性好且不粘附，所以靠自重來落料即可，料斗也不用做特殊操作。其中控制門采用的是雙閘門，控制門1和2全開時為快投料，控制門2關閉1開啟時為慢投料。
3  包裝工藝過程
    此系統有自動和手動兩種操作方式，但手動方式也是由PLC實現的。手動方式主要用于調試、維修和排除故障，所以以自動操作為例介紹如下：
    (1)  稱量過程：PLC向F701發扣除皮重信號后，打開控制門1和2，由料倉向稱量料斗快投料（快投料速度約23kg/s），當達到預置值時關閉控制門2，將快投料改為慢投料（速度約為2kg/s），當料量達到落差值時關閉控制門1，投料結束。穩定后PLC向F701發數據保持信號，F701自動的與設置的不足、過量、上限值比較，若適量則“稱好”燈亮，若過量或欠量則“超差”燈亮并報警。
    (2)  提升機構動作及放料過程：將空袋夾在放料口上加好，按AR1的“料口升”按鈕待“稱好”燈亮后料口自動升到上位，風機啟動充氣15s，充氣結束后打開排料門開始放料，當F701發出接近零信號后5s關閉排料門，然后自動松開袋口夾，同時袋計數加1，PLC向F701發一個皮重復位命令信號，裝滿料的袋脫離料口放置在傳送機上。
    (3)  傳送過程：按AR2的“傳送啟動”按鈕，M4啟動自動傳送一個袋位停止，由人工扎袋口，料口自動降至下位。以后每稱好一袋，按傳送啟動按鈕袋即順序向前傳送一個工位。如此循環往復。用叉車及時將傳送機上的袋叉走。
欠量時允許通過按“慢投”按鈕進行補料并自動達到適量；過量時系統除報警外無糾正措施，須按“強制”按鈕打開排料門放料。
4  稱重指示控制儀F701的使用
    稱重控制儀表是與稱重傳感器相配合，采用稱重量的方法精確地控制一種或多種物料的重量配比的儀表。此包裝系統的稱重指示控制儀選用的是精度高、可靠性好的日產UNIPULSE的Model F701。F701適用于單種物料的配料控制。其主要技術參數如下：7位數字顯示熒光屏、非直線性為0.01%FS以內、最小輸入靈敏度為0.5μV/字、零點漂移為0.2μV/℃以內、 增益漂移為10ppm/℃以內 ，每秒100次的高速A/D轉換和數據處理，豐富的輸入/輸出接口和自動計量控制功能。在此包裝系統中的F701的接線圖如圖2所示。
    (1)  稱重傳感器接口是一個7孔的接頭，與現場的稱重傳感器接線方法有六線制和四線制兩種，此系統采用四線制連接，1和2、3和4依次短接，而且將現場的三個傳感器并聯起來使用。
    (2)  設定點接口通連接了一個5位碼盤設定器，端子號6、5、4、3、2分別對應千百十個和十分位，27、28、29、30是8421編碼的尋址數據，用于終值設置。F701既可以通過面板按鍵組合設置終值也可以通過連接外部設定器設置，通過按鍵組合可切換，本系統即為后者，可對終值以100g為單位進行修正。

    (4)  質量輸出接口可以將每次稱量的終值數，以4－20mA模擬信號的形式送出，此系統設置為0mA對應0kg，20mA對應1200kg。
F701的各種功能設定通過其面板上的按鍵組合即可進行設置，與通過撥動開關的設置方法相比非常方便和直觀。設置完成后，可通過按鍵組合禁止功能鍵操作，防止操作人員誤操作。F701是專門用于單一物料重量稱量和控制的儀表，在此系統中重量這一模擬量信號由F701來處理，而使PLC與F701全部是數字量的交接信號。這樣使此系統的PLC處理的也全是數字量信號，在使控制精度大大提高的同時也使的編程相對簡單，無需使用復雜的命令，而且由于重量在掉電再送電后，及運行中發生故障停止運行至排除故障恢復運行后不發生變化，所以不用考慮數據保持功能，即不需使用PLC內的特殊存儲器和相應的命令。
5  結語
    包裝是產品進入流通領域的必要條件，而實現包裝的主要手段是使用包裝機械。稱量包裝的準確與否將直接影響到企業的信譽和經濟效益。此包裝系統最大包裝能力為32袋/小時，操作人員只需2至3人，操作簡單方便。控制系統部件幾乎全部選用進口產品，可靠性高、故障率低、維護方便。稱量精度設計為1000kg±0.8kg。該系統自使用以來，經過計量部門兩次測試，整個系統的動態計量精度優于0.2‰。自裝置開車產品外銷以來也沒有客戶反映產品有重量問題，很好的維護了公司信譽。