基于包衣机生产中出料均匀性的控制系统设计

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包衣机组是中药生产中用于抛光、打蜡、上光的主要设备，可实现自动供料、自动翻转出料、抛光旋转等连续工序生产 l2]。其工作原理如图l所示。

提升来的物料左转 l右转罐图 1 包衣机组生严工艺示薏图提升来的丸剂物料通过 1号输送带的左、右转分别落到 1号、2号抛光罐。抛光罐由旋转减速机带动旋转，物料在里面完成抛光、包糖衣、打蜡等工艺后 ，由翻转减速机带动向下翻转，将物料倒在 2号输送带上输送给下道工序。

传统工艺中的抛光罐由0.37 kW 减速机带动匀速向下翻转 ，会造成每个罐 内近 3O kg物料 以先少后多的状态落在 2号输送带上，这种出料的不均匀性会给下道工序带来很大麻烦。

2 改造方案的提出及系统构成现提出-种改造方案，由变频器驱动减速机 ，在翻转过程中随着不同时间段变频器频率逐渐递减，从而实现物料在 2号输送带上的均匀性∝制系统主要由DELTA品牌 EH系列 PLC主机 DVP32EHO0R2作为控制主体，与两个变频器 VFD007E43A进行 RS485通讯，传递频率等数据，控制系统组成框图如2所示。

置磁构I号翻转变频器 2号翻转变频器图 2 控制系统组成框图 3 软件设计本系统的软件主要包括人机界面程序、PLC逻辑控制程序 以及 PLC与变频器 之间的 RS485通讯 程序。本文只对通讯程序及其中的递减频率数据的部分做阐述，同时给出必要的变频器参数设定。

3.1 PLC主机通讯控制程序设计在 DELTA编程软件 wPLsoft 2.10中，根据设备工艺要求的动作逻辑，完成程序的编制。根据该流程图，PLC向变频器发送数据，进行读韧设置。基本频率给定梯形图见图 3，通讯格式的确定梯形图见图 4。

3.2 递减频率数据来源控制程序通过上位人机对话元件(如触摸屏等)将多次试验得出的数据写入 PI C的内部寄存器，待生产工艺进行到翻转出料过程时，翻转机构检测到位置接近传感器后开始启动，直到检测到翻转结束位置传感器后停止。

经试验我们将这-过程划分为5个时间段，每段 4 s～收稿 日期：2Ol2-09-30；修回日期：2012-10-08作者简介：关向东 (1968-)，男，辽宁凤城人.工程师，大专，主要从事电气自动化设计工作。

· 156 · 机 械 工 程 与 自 动 化 2013年 第 1期5 S，随着时间的进行，5组寄存器内部从大到小的频率数据分别为 50 Hz、45 Hz、40 HZ、35 Hz、30 Hz，通过RS485通讯，由PLC传递到变频器，实现了抛光罐由快逐渐变慢的翻转过程，而物料的下落量始终保持均匀。不同时段的频率选择梯形图见图 5，频率递减幅度控制梯形图见图 6。

156169图 3 基本频率给定梯 形图图 4 通讯格式的确定梯形图图 5 不 同时段的频率选择梯形 图3.3 变频器的必要参数设定控制系统中 PLC主机通过 RS485总线与两台变频器连在-起，DEI TA品牌 自动化产品的特点是任何-种单机元器件上都配置有符合 MOD-BUS通讯协议的 DS485总线装置，同时，该方案省去了PLC系统中的模拟量拈，在性价比方面有着极大的优越性 。

为达到控制方案效果 的目的，应对变频器的通讯参数进行设定，变频器的主要参数设定如图7所示。

1656图 6 频翠递减幅度控制梯形图O2.00 3 频率来源O2.01 I 运行指令来源O9.00 3 通讯站号设定O9.Ol 3 通讯传输速度设定O9.04 1 通讯格式设定图 7 变频器的参数设定图7中，O2.OO参数为频率来源，设定3表示频率由RS485通讯传递；02.01参数为运行指令来源，设定 1表示变频器的运行指令来自外部信号；09.00参数为通讯站号 ，可根据不同的控制系统结构和变频器数量分别设定，本方案中1号罐翻转变频器设为 1，2号罐翻转变频器设为 2；09.01参数为传输速度设定，3表示 38 400位元/秒；09.04参数为通讯格式设定，l表示7，E，1。

3.4 PLC与 变频 器通讯 的接 线在PLC中，主机 DVP32EHOOR2的串口2使用RS485-和 RS485，分别对应变频器的串列通讯RS485口的 SG-(5号)和 SG(4号)脚上。

4 结束语通过调试 ，l号、2号抛光罐 中共 60 kg物料每次都能被均匀分布在 2号输送带上，从而为下道工序的物料定量控制提供了极大的方便。