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0 引言

在面粉企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)過程中, 生產(chǎn)末端的面粉包裝秤其動態(tài)性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度往往不能滿足企業(yè)生產(chǎn)的計(jì)量指標(biāo)、 產(chǎn)品指標(biāo)。因此， 在快速自動稱量打包中如何提高動態(tài)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度，一直是企業(yè)急需解決的難題。

用于面粉成品包裝秤的關(guān)鍵是喂料系統(tǒng)，現(xiàn)在的喂料系統(tǒng)大多采用雙電機(jī)拖動的絞龍喂料系統(tǒng)。為保證控制系統(tǒng)精度和速度， 絞龍喂料系統(tǒng)共有大、小兩級絞龍喂料， 開始狀態(tài)均處于停止位。 進(jìn)入自動運(yùn)行狀態(tài)時，當(dāng)面粉重量達(dá)到大絞龍喂料設(shè)定值時停止大絞龍喂料電機(jī)并繼續(xù)保持小絞龍喂料電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)， 當(dāng)面粉重量達(dá)到zui終設(shè)定值時， 關(guān)閉小絞龍喂料電機(jī)， 卸料， 這一個打包過程結(jié)束。由于面粉的流動性和絞龍喂料系統(tǒng)的機(jī)械慣性，再加上面粉流量不均勻， 包裝秤的動態(tài)精度很難得到穩(wěn)定控制。因此，我們對面粉包裝秤的喂料系統(tǒng)進(jìn)行了變頻技術(shù)改造， 將雙絞龍喂料系統(tǒng)改為單絞龍喂料， 從而降低了耗電能， 又提高了面粉包裝秤的性能。

1 打包秤的結(jié)構(gòu)組成

面粉打包稱的結(jié)構(gòu)主要由： 面粉打包倉、 喂料系統(tǒng)、 稱重系統(tǒng)、 夾袋系統(tǒng)、 卸料系統(tǒng)、 電氣控制系統(tǒng)組成。如圖 1 所示。

2 變頻器的選用

在用變頻器時，除了根據(jù)電機(jī)類別和絞龍喂料系統(tǒng)的生產(chǎn)效率和驅(qū)動功率外，還應(yīng)以實(shí)際電機(jī)電流驅(qū)動作為選擇的依據(jù)，原電機(jī)的額定功率只能作為參考。另外， 還應(yīng)考慮到變頻器的輸出， 它含有大量的高次偕波，會改變電機(jī)的功率因數(shù)和效率。因此， 用變頻器的電機(jī)和不用變頻器的電機(jī)相比較， 電機(jī)的電流會增加 8 % ~12 % ， 而溫升會增加 15 % ~18% ， 所以在選用電機(jī)和變頻器時， 也應(yīng)考慮到這種情況， 適當(dāng)留有余量， 以防止溫升過高， 而影響喂料電機(jī)和變頻器的使用壽命。在進(jìn)行了技術(shù)比較后我們選用了三菱公司 FR-V540-3. 7K 矢量變頻器，該變頻器采用了*的驅(qū)動控制技術(shù)，是一種低噪聲高性能的變頻器， 具有*控制電壓和電流矢量， 可以zui大限度地發(fā)揮電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，*適用于面粉打包秤的控制技術(shù)要求。

3 變頻器以及稱重顯示器控制電路的組成

變頻器控制電路是由頻率、 電壓的運(yùn)算電路、 主電路的電壓、電流檢測電路、電動機(jī)的速度檢測電路、 將運(yùn)算電路的控制信號進(jìn)行放大的驅(qū)動電路， 以及逆變器和電動機(jī)的保護(hù)電路。如圖 2 所示。

F701-C 稱重顯示控制器內(nèi)置其簡易 PLC， 通過簡單的二次編程，可完成包裝秤的基本稱重控制功能，適用于凈稱重式和毛稱重式等包裝秤，其輸出OUT1 （大喂料 ） 和 OUT2 （小喂料 ） 為無電壓繼電器輸出信號，可直接驅(qū)動 FR-V540-3. 7K 矢量變頻器的調(diào)速輸入端 DI1 （低速） DI3 （高速） ， 主動力電源線AC380V 通過主開關(guān)接至變頻器 R、 S、 T 端子，喂料絞龍電機(jī)接至變頻器 U、 V、 W 端子。注意事項(xiàng)就是不要在變頻器和電機(jī)之間裝設(shè)交流接觸器，否則在變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)中，接觸器啟停引起的過大電流易損壞變頻器。如圖 3 所示。
 

其中，包裝秤的稱重?cái)?shù)據(jù)參數(shù)通過稱重顯示控制器設(shè)置， 可設(shè)置提前量、 zui終定量值、 延時時間等參數(shù)。 絞龍喂料電機(jī)的喂料速度、 過流過壓保護(hù)等參數(shù)通過變頻器操作面板可方便地調(diào)整。

4 變頻器的控制參數(shù)

變頻器的功能參數(shù)有基本運(yùn)轉(zhuǎn)功能、加減速設(shè)定功能、 運(yùn)轉(zhuǎn)頻率設(shè)定功能、 保護(hù)設(shè)定功能、 其它調(diào)整功能、 多功能端子選擇功能、 無速度傳感器選擇功能等， 部分參數(shù)設(shè)置如表 1 所示。

5 變頻器的使用效果

采用變頻器后，面粉包裝秤的絞龍喂料系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)， 喂料均勻， 無機(jī)械沖擊， 定量誤差小， 對動態(tài)稱重?cái)?shù)據(jù)影響很小。

主要表現(xiàn)在以下方面：

1 ）變頻喂料系統(tǒng)精度高，系統(tǒng)保護(hù)功能完善。參數(shù)的優(yōu)化可通過人機(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，縮短了檢修時間， 大大提高了工作效率。

2 ） 延長了電動機(jī)的使用壽命。由于電動機(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。 變頻啟動是一種軟啟動方式， 可避免對電機(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， 由于電動機(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。變頻器通過自身設(shè)置的參數(shù)很容易實(shí)現(xiàn)過流、 過壓、 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。

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