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采用磁翻板式液位计通讯控制技术,实现了啤酒、饮料包装装置。

时间:2021-08-10
采用磁翻板式液位计通讯控制技术,实现了啤酒、饮料包装装置。
在啤酒饮料工业包装设备的自动化控制中,磁翻板液位仪已开始推广应用,并逐渐应用于各工序机制系统中,与21世纪初国内工业设备所用的传统硬线型联接相比,其优越性和先进性不言而喻。许多品牌的磁翻板液位计制造商,都支持多种通信方式和开放式通信协议,并在编程库中添加了标准通讯模块,为自动化工程师在开发应用时提供了很大的方便。介绍了国产罐装高速灌装机的磁翻板液位计自动控制系统的集成与通讯连接,以及对啤酒饮料工业包装设备自动化控制的前景进行了探讨,并将其融入欧美工业自动化控制的先进技术潮流中。
1、国内易拉罐灌装机现状概述。
充填封盖机是由灌装机和封盖机组成,2010年以前,国内生产啤酒、饮料生产线超过600罐/min,设备几乎全部由欧洲公司垄断,如KHS、Krones、Sidel等。通过长期的研究和摸索,国内的设备制造商纷纷推出乐惠、华创、新美星等高速易拉罐灌装设备,广东轻工机械二厂(以下简称“广二瓶”)推出了一种高速易拉罐式罐装灌装设备,该领域填补了国内设备制造领域的空白。
创造了巨大的经济效益。
在原有材料和铸模能力方面,国内落后于先进国家,目前易拉罐灌装设备基本上是选用先进国家质量较高、性能稳定的封盖机(如瑞士Ferrum或美国Angelus),组成一台完整的易拉罐灌装封盖机。充填机主要精密零件如密封件、液位探头等,短期内我国还不能达到发达国家水平,目前只能选用国外产品。有些*的国产产品逐渐在灌装机上尝试使用,如部分进口灌装机更换配件后,就开始使用国产配件,这对于国内生产制造力来说,既是机遇,又是挑战与竞争,在提高产品质量与性能、降低成本方面,是产业发展的良性效应。
2国产易拉罐灌装机的功能介绍。
易拉罐灌装机目前国际先进设备制造商1200罐/min的生产能力,大多采用机械阀灌装,即与瓶装灌装原理一样,基于等压灌装。生产能力为1200罐/min以上的,采用电子阀式灌装,如定量灌装、流量计量灌装等,精度高、效率高。机械式阀灌装机的结构和程序比较简单,本文主要是介绍电子阀定量灌装机。
以广二轻自主研发和生产的高速易拉罐灌装机为例,空罐经单链道输送至达灌装机,经进罐蜗杆导入进罐星轮后,按照对中、CO2冲洗、CO2备压、灌装、卸压顺序进行灌装,再通过单链道进入封盖机。该过程中的液灌过程采用了位置、时间、定量控制,其余步骤采用定位、时间控制。充填式定量充填机具有以下特点:
(1)高精度外置电子灌装阀及定量灌装方式,液位精度可达1mm。
(2)灌装工艺参数按配方方式给定参数,在人机界面下载即可实现不同要求。
(3)适用于啤酒、可乐冷灌装,也可用于果汁饮料、茶饮料等的热灌装。
(4)整机采用开开式洁净结构,CIP上杯及取杯全自动控制。
(5)当处理不同高度的易拉罐时,灌装缸和控制环的高度由单独的电机驱动,可通过人机界面自动调节,实现同步升降。
(6)对机器的润滑采用集中控制。
3电子阀易拉罐灌装机的自动控制。
电控阀门定量灌装整机控制系统显得特别复杂,磁翻板液位计与各个子站之间的多种通信方式的使用是zui明显的特点。
电器自动化技术的飞速发展,已经在许多制造业中得到了充分体现,而zui多元化的通信方式是zui为一个闪亮的技术分支,以Profinet和Canopen为例,本文将阐述这两种通信技术在我国高速易拉罐灌装机中的应用。
Profinet是基于工业以太网技术的新一代工业自动化通信标准[1],它的解决方案包括实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全和网络安全等当前自动化领域,Profinet技术的出现将为工业自动化领域提供一种全新的通信解决方案,即整个工厂都通过一个网络连接在一起[2]。Profinet基于以太网,是一个完全开放的通信协议,完全兼容工业以太网和现有的现场总线技术[3]。近年来西门子S7-300系列314系列磁翻板液位计已开始自带Profinet接口,zui近推出了S7-1200、S7-1500系列磁翻板液位计,通讯接口均升级为Profinet。
Canopen是一种高层通信协议,包括通信子协议和设备子协议,在控制局域网路(ControllerAreaNetwork,CAN)上,它通常用于嵌入式系统[4],也是工业控制常用的现场总线。Canopen支持网络管理、设备监控和节点间通信,其中包括一个简单的传输层,可以处理数据的分段传送和数据组合。Canopen协议属于“主-从站协议”,在Canopen网络中有一个主站和多个从站。每个从站都有一个ID号,一个数据字典,四个工作状态[

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