गतिशील तौल का डिजाइन

गतिशील तौल का डिजाइन

0 परिचय
A dynamic checkweigher is a device that performs real-time dynamic weighing of products under the operation of a fully automatic production line and automatically classifies the products based on the weighing resultsइस पेपर में 200 लीटर स्नेहन तेल भरने की लाइन के लिए एक ऑनलाइन गतिशील चेकवेजर की योजना और डिजाइन पर ध्यान केंद्रित किया गया है। आवश्यकताएं निम्नलिखित हैंः

तैयार स्नेहन तेल के 200 लीटर के एक ड्रम का वजन 185.3 किलोग्राम है और उद्यम द्वारा निर्धारित अनुमत विचलन सीमा (185.3 ± 0.3) किलोग्राम है।इस कागज में डिजाइन गतिशील वजन पैमाने के विचलन ± 0 के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए.1 किलो

(2) यह भरने की लाइन पर 200 लीटर के तैयार उत्पाद बैरल पर वास्तविक समय में वजन की जांच कर सकता है।यह स्वचालित रूप से स्क्रीन या उत्पादन लाइन से उन्हें दूर कर सकते हैं और एक ही समय में एक श्रव्य और दृश्य अलार्म संकेत जारी कर सकते हैं.

गतिशील चेकवेजर 120 बैरल प्रति घंटे की गति से तौलने में सक्षम होना चाहिए।

(4) वजन के आंकड़ों को भरने की मशीन के नियंत्रक को तुरंत वापस दिया जा सकता है, जिससे भरने की मात्रा को समायोजित किया जा सकता है, कच्चे माल की बचत,और उद्यमों के लागत नियंत्रण और परिष्कृत प्रबंधन के लिए तकनीकी सहायता प्रदान करना [1].

1गतिशील तौल के संरचना और कार्य सिद्धांत
गतिशील तौलने वाले तराजू में एक कन्वेयर, तौलने वाले सेंसर, तौलने वाले डिस्प्ले कंट्रोलर, नियंत्रण प्रणाली और अस्वीकृति उपकरण होते हैं।कन्वेयर वजन सेंसर के वजन मंच पर रखा जाता है. कन्वेयर तीन भागों से बना हैः मोटर, reducer, और कन्वेयर रोल [2] गतिशील वजन पैमाने के विन्यास चित्र 1 में दिखाया गया है,और नियंत्रण प्रणाली की संरचना चित्र 2 में दिखाई गई है.

चित्र 1 डायनामिक वेजिंग स्केल कॉन्फ़िगरेशन का स्केमैटिक आरेख

चित्र 1 डायनामिक वेजिंग स्केल कॉन्फ़िगरेशन का योजनाबद्ध आरेख मूल छवि डाउनलोड करें

चित्र 2 गतिशील वजन नियंत्रण प्रणाली का संरचना

चित्र 2 गतिशील वजन नियंत्रण प्रणाली का संरचना डाउनलोड मूल छवि

2 गतिशील चेकवेगर हार्डवेयर डिजाइन
इस लेख के हार्डवेयर डिजाइन में हार्डवेयर चयन, विद्युत मुख्य सर्किट डिजाइन, नियंत्रण सर्किट डिजाइन और पीएलसी आई/ओ बिंदु आवंटन शामिल हैं।

2.1 हार्डवेयर का चयन
इस पेपर में उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करने, उच्च लागत प्रदर्शन, मजबूत विश्वसनीयता और एक निश्चित मार्जिन छोड़ने के सिद्धांतों के आधार पर उपकरण हार्डवेयर का चयन किया गया है, जैसा कि तालिका 1 में दिखाया गया है।

तालिका 1 हार्डवेयर उपकरण डाउनलोड मूल तालिका

तालिका 1 हार्डवेयर उपकरण

मूल तालिका डाउनलोड करें

तालिका 1 हार्डवेयर उपकरण

2.2 विद्युत मुख्य सर्किट डिजाइन
डायनामिक वेजिंग स्केल का मुख्य सर्किट चित्र 3 में दिखाया गया है, जिसमें मुख्य रूप से शामिल हैंः सर्किट ब्रेकर, संपर्ककर्ता, अधिभार रक्षक (एसपीडी), अलगाव ट्रांसफार्मर, स्विचिंग पावर सप्लाई, पीएलसी,बेल्ट कन्वेयर, वजन डिस्प्ले कंट्रोलर आदि। सिस्टम QF1 स्विच के माध्यम से जुड़ा हुआ है, और मुख्य सर्किट में सभी उपकरण चालू हैं।चूंकि इसे 380 वी के वोल्टेज के साथ तीन-चरण एसी पावर द्वारा आपूर्ति की जाती है, लेकिन पीएलसी इनपुट कंट्रोल सर्किट, टच स्क्रीन और सिस्टम के इंटरमीडिएट रिले के लिए 24 वी डीसी पावर सप्लाई की आवश्यकता होती है, 24 वी डीसी पावर सप्लाई प्रदान करने के लिए स्विचिंग पावर सप्लाई की आवश्यकता होती है।पीएलसी की बिजली प्रबंधन अलगाव ट्रांसफार्मर और स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के बाद 220 वी एसी द्वारा आपूर्ति की जाती है.

चित्र 3 विद्युत मुख्य सर्किट

चित्र 3 विद्युत मुख्य सर्किट डाउनलोड मूल छवि

2.3 पीएलसी का नियंत्रण लूप और आई/ओ बिंदु आवंटन
नियंत्रण सिद्धांत के अनुसार, इनपुट, आउटपुट (I/O) बिंदुओं और मध्यवर्ती रजिस्टर पते को उचित रूप से आवंटित किया जाता है जैसा कि तालिकाओं 2 से 4 में दिखाया गया है। नियंत्रण लूप पीएलसी होस्ट से बना है,मध्यवर्ती रिले, आदि. पूरी नियंत्रण प्रणाली को स्विच स्विच के माध्यम से स्वचालित या मैन्युअल रूप से डायनामिक वेजिंग स्केल के लिए नियंत्रित किया जा सकता है।दो नियंत्रण मोड एक दूसरे के लिए बैकअप के रूप में कार्य करते हैं, नियंत्रण प्रणाली की सुरक्षा सुनिश्चित करता है। पीएलसी होस्ट नियंत्रण लूप का वायरिंग आरेख चित्र 4 में दिखाया गया है।

तालिका 2 डिजिटल इनपुट पता आवंटन मूल तालिका डाउनलोड करें

तालिका 2 डिजिटल इनपुट पता आवंटन

मूल तालिका डाउनलोड करें

तालिका 2 डिजिटल इनपुट पता आवंटन

तालिका 3 डिजिटल आउटपुट पता आवंटन मूल तालिका डाउनलोड करें

तालिका 3 डिजिटल आउटपुट पता आवंटन

चित्र 4 पीएलसी होस्ट कंट्रोल लूप का वायरिंग

चित्र 4 पीएलसी होस्ट नियंत्रण सर्किट का वायरिंग आरेख मूल छवि डाउनलोड करें

तालिका 4 मध्यवर्ती रजिस्टर पता आवंटन मूल तालिका डाउनलोड करें

तालिका 4 मध्यवर्ती रजिस्टर पते का आवंटन

मूल तालिका डाउनलोड करें

तालिका 4 मध्यवर्ती रजिस्टर पते का आवंटन

3 गतिशील वजन पैमाने सॉफ्टवेयर डिजाइन
3.1 टच स्क्रीन प्रोग्राम डिजाइन
सबसे पहले, Vijeo Designer प्रोग्रामिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग टच स्क्रीन इंटरफेस को कॉन्फ़िगर करने के लिए किया जाता है, जिसमें प्रक्रिया इंटरफेस, मैनुअल इंटरफेस, अलार्म इंटरफेस आदि शामिल हैं, जैसा कि चित्र 5 से 7 में दिखाया गया है।तो, पूरी "फ़ाइल" नोटबुक कंप्यूटर और श्नाइडर GXU3512 टच स्क्रीन के संचार इंटरफ़ेस के माध्यम से टच स्क्रीन प्रोसेसर पर डाउनलोड की जाती है,और टच स्क्रीन और पीएलसी के बीच संचार स्थापित है [2]. कॉन्फ़िगरेशन इंटरफ़ेस में वर्तमान वजन, सिस्टम स्टार्ट/स्टॉप, संचयी बाल्टी गिनती, संचयी वजन और बेल्ट चलने का समय जैसे पैरामीटर शामिल हैं।

चित्र 5 "प्रक्रिया इंटरफ़ेस" को संपादित करना

चित्र 5 "प्रक्रिया इंटरफ़ेस" को संपादित करना मूल छवि डाउनलोड करें

चित्र 6 "मैनुअल इंटरफेस" को संपादित करना

चित्र 6 "मैनुअल इंटरफ़ेस" डाउनलोड मूल छवि को संपादित करना

चित्र 7 "अलार्म इंटरफेस" को संपादित करना

चित्र 7 "अलार्म इंटरफ़ेस" डाउनलोड मूल छवि को संपादित करना

3.2 पीएलसी प्रोग्राम डिजाइन
3.2.1 हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन और मुख्य कार्यक्रम डिजाइन
श्नाइडर TM218LDA16DRN पीएलसी इस पेपर में नियंत्रण प्रणाली के मूल के रूप में कार्य करता है।हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन और वजन डिस्प्ले कंट्रोलर के लिए कॉन्फ़िगरेशन सेटिंग्स सो मशीन M218 v2 का उपयोग करके की जाती हैं.0.31.45 प्रोग्रामिंग सॉफ्टवेयर, जैसा कि चित्र 8 और 9 में दिखाया गया है। नियंत्रण सीढ़ी के आरेख चित्र 10 से 12 में दिखाए गए अनुसार लिखे गए हैं ताकि निम्नलिखित कार्य प्राप्त किए जा सकें:बेल्ट कन्वेयर की शुरुआत और रोक और संबंधित तर्क नियंत्रण; वास्तविक समय में वजन, विचलन अस्वीकृति, दोष संकेत और अलार्म; और आवश्यक सुरक्षा नियंत्रण [3].

चित्र 8 नियंत्रण प्रणाली का हार्डवेयर विन्यास

चित्र 8 नियंत्रण प्रणाली का हार्डवेयर विन्यास मूल छवि डाउनलोड करें

चित्र 9 इंड131 वजन डिस्प्ले नियंत्रक की विन्यास सेटिंग्स

चित्र 9 इंड131 वेजिंग डिस्प्ले कंट्रोलर की कॉन्फ़िगरेशन सेटिंग्स मूल छवि डाउनलोड करें

चित्र 1-0 मुख्य कार्यक्रम

चित्र 1.0 मुख्य कार्यक्रम डाउनलोड मूल छवि

चित्र 1-1 नियंत्रण कार्यक्रम 1

चित्र 1-1 नियंत्रण कार्यक्रम 1 मूल छवि डाउनलोड करें

चित्र 1-2 नियंत्रण कार्यक्रम 2

चित्र 1-2 नियंत्रण कार्यक्रम 2 मूल छवि डाउनलोड करें

3.2.2 प्रोग्राम अपलोड/डाउनलोड और सिस्टम डिबगिंग
(1) सेट वेरिएबल्स. वेरिएबल्स टच स्क्रीन के कार्यात्मक क्षेत्रों और श्नाइडर पीएलसी के आई/ओ बिंदुओं के बीच पुल के रूप में कार्य करते हैं। वेरिएबल्स के माध्यम से, वेरिएबल्स,टच स्क्रीन पीएलसी के लिए पैरामीटर इनपुट जैसे कार्यों को प्राप्त कर सकते हैं, कार्यात्मक नियंत्रण, और पीएलसी के वर्तमान मूल्य के आउटपुट, जैसा कि चित्र 13 में दिखाया गया है।

(2) कार्यक्रम पीएलसी पर डाउनलोड किया जाता है. संचार पोर्ट सेट, पीएलसी और कंप्यूटर के बीच संचार स्थापित, पीएलसी पर पूरा पीएलसी कार्यक्रम डाउनलोड,और कार्यक्रम स्थिति समारोह और सिमुलेशन सॉफ्टवेयर के माध्यम से कार्यक्रम का परीक्षण. यदि कोई समस्या पाई जाती है, तो समय पर कार्यक्रम को संशोधित करें. Modbus मास्टर और स्लेव स्टेशन कॉन्फ़िगरेशन चित्र 14 और 15 में दिखाए गए हैं, और सीरियल लाइन सेटिंग्स चित्र 16 में दिखाए गए हैं।

चित्र 1-3 चर सेटिंग्स

चित्र 1 3 चर सेटिंग्स मूल छवि डाउनलोड करें

चित्र 1-4 Modbus मास्टर कॉन्फ़िगरेशन

चित्र 1 4 Modbus मास्टर कॉन्फ़िगरेशन डाउनलोड मूल छवि

चित्र 1-5 Modbus दास विन्यास

चित्र 1 5 Modbus गुलाम विन्यास मूल छवि डाउनलोड करें

चित्र 1-6 सीरियल लाइन सेटिंग्स

चित्र 1 6 सीरियल लाइन सेटिंग्स मूल छवि डाउनलोड करें

(3) पीएलसी सॉफ़्टवेयर डिबगिंग सामान्य होने के बाद और टच स्क्रीन कॉन्फ़िगरेशन सॉफ़्टवेयर पूरा होने के बाद, पूरे सिस्टम को संयुक्त रूप से डिबग किया जाता है।प्रतिक्रिया संकेत और सभी मोटर्स को वास्तविक नियंत्रण आवश्यकताओं के अनुसार चलाने के लिए अनुकरण किया जाता है ताकि यह पता लगाया जा सके कि पूरी प्रणाली का संचालन और प्रदर्शन डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है या नहीं. सभी परीक्षण सामान्य होने के बाद, दोष अलार्म स्थितियों का अनुकरण करने का परीक्षण भी किया जाता है। जब सभी परीक्षण डेटा लिंक सामान्य होते हैं, तो सिस्टम डिबगिंग पूरा हो जाता है।

4वजन के सटीकता में सुधार के लिए हस्तक्षेप प्रतिरोध विश्लेषण
4.1 गतिशील तराजू की सटीकता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक
(1) वजन किए जाने वाले उत्पाद की मात्रा, लक्ष्य भार, परिवहन गति आदि। इस मामले में वजन किए जाने वाले 200 लीटर के स्नेहक तेल के ड्रमों में अपेक्षाकृत कम गति होती है,और ले जाने की गति 120 ड्रम प्रति घंटे है, जो भरने की लाइन और वजन नियंत्रण उपकरण की गति से मेल खाती है।

(2) चयनित लोड सेल और वजन नियंत्रण उपकरण की सटीकता। इस पेपर में, मेटलर टोलेडो के लोड सेल और नियंत्रण उपकरणों का चयन किया गया है, जिसकी सटीकता 0.1 किलोग्राम है।

(3) तापमान, आर्द्रता, ग्राउंड कंपन और आसपास के वातावरण का वायु परिसंचरण। गतिशील तौलिया कार्यशाला की पहली मंजिल पर स्थापित किया गया है, जिसमें एक सपाट जमीन है,स्थिर तापमान और आर्द्रता, और कम ग्राउंड कंपन।

4.2 हस्तक्षेप विरोधी विश्लेषण
इस लेख में उपकरण और सर्किट डिजाइन के चयन में हस्तक्षेप विरोधी को पूरी तरह से विचार किया गया है।

(1) विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण: इस लेख में विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण को तीन उपायों के माध्यम से लागू किया गया हैः नियंत्रण केबलों में परिरक्षित घुमावदार जोड़ी केबलों का उपयोग किया जाता है;वे कवर जस्ती कार्बन स्टील ट्रंकिंग में बिछाए जाते हैं जिसमें ट्रंकिंग के बीच अच्छा विद्युत कनेक्शन होता हैऔर नियंत्रण केबलों और बिजली केबलों के बीच समानांतर बिछाने की दूरी बाहरी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को रोकने के लिए 600 मिमी से अधिक रखी जाती है।

(2) हस्तक्षेप विरोधी के लिए ग्राउंडिंग। इस पेपर में, सभी सिग्नल सर्किट तारों के माध्यम से एक सामान्य ग्राउंडिंग बिंदु पर ग्राउंड किए जाते हैं। सिग्नल ग्राउंड और पावर एसी ग्राउंड को अलग किया जाना चाहिए।सिग्नल केबल और पीएलसी प्रणाली उपकरण के ग्राउंड की सुरक्षा जमीन साझा कर रहे हैंग्राउंडिंग वायर की लंबाई को छोटा किया जाता है और ग्राउंडिंग वायर और टर्मिनल का उपयोग मानक विनिर्देशों के अनुसार किया जाता है।

(3) बिजली सुरक्षा और हस्तक्षेप प्रतिरोध। यह कागज तीन सुरक्षा उपायों को अपनाता है, अर्थात् केबलों की बाहरी सुरक्षा, उचित वायरिंग,और अधिभार सुरक्षा उपकरणों (एसपीडी) की स्थापना, बिजली सुरक्षा और हस्तक्षेप प्रतिरोध [4] प्राप्त करने के लिए

5 गतिशील वजन पैमाने परीक्षण और प्रदर्शन मूल्यांकन
गतिशील वजन पैमाने डिबग किया गया था के बाद,यह दो सप्ताह के लिए 200 किलोग्राम के मानक वजन का उपयोग करके परीक्षण किया गया था, जो "JJG539-2016 डिजिटल संकेत पैमाने के लिए सत्यापन विनियमन" के अनुसार सत्यापन पारित कर चुका था।सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए कुल 10 समूहों और 40 माप डेटा एकत्र किए गए, जैसा कि तालिका 5 में दिखाया गया है। गतिशील भार पैमाने में माप की उच्च सटीकता है,एक चलने की गति जो भरने की लाइन से मेल खाती है, मजबूत विरोधी हस्तक्षेप क्षमता, पूरी तरह से प्रक्रिया प्रौद्योगिकी की आवश्यकताओं को पूरा करता है, और स्थापित करने और संचालित करने के लिए आसान है।

तालिका 5 गतिशील वजन पैमाने परीक्षण डेटा विश्लेषण मूल तालिका डाउनलोड करें

तालिका 5 डायनामिक वेजिंग स्केल परीक्षण डेटा का विश्लेषण

गतिशील भार के डिजाइन से शुरू करते हुए,इस कागज गतिशील वजन तराजू में श्नाइडर पीएलसी के आवेदन के माध्यम से स्नेहक तेल के 200L तैयार बैरल के 100% ऑनलाइन वजन का एहसास होता है. पारंपरिक समयबद्ध मैनुअल स्पॉट चेक की तुलना में, दक्षता 10 गुना बढ़ जाती है, और श्रम लागत बचाई जाती है। विशेष रूप से बड़े बैरल के लिए, मैनुअल हैंडलिंग के लिए मुश्किल है,और ऑनलाइन वास्तविक समय वजन का लाभ स्पष्ट है. माप डेटा को भरने की मशीन में वापस खिलाया जा सकता है ताकि भरने की मात्रा को स्वचालित रूप से समायोजित किया जा सके, जिससे लागत में काफी बचत होती है।उत्पादन लाइन पर उत्पादों के वजन की दूरस्थ निगरानी की जा सकती है, उद्यम के सूचनाकरण के स्तर में सुधार। यह व्यापक प्रचार के योग्य है।