高效全自动液体灌装机控制系统
2021-01-05程艳明
北华大学学报(自然科学版) 2020年6期
崔 杨,柳 成,程艳明,牛 晶
(1.北华大学电气与信息工程学院,吉林 吉林 132021;2.吉林化纤集团有限责任公司,吉林 吉林 132115)
灌装机是将液态产品按工艺要求装成桶装产品的设备.灌装容器大多数为标准的200 L油桶,直径为600 mm,注入口直径一般为60 mm.灌装嘴安装在两套伺服驱动丝杠的二维平台上,直径大约50 mm左右,因灌装嘴直径与油桶口直径相对接近,因此,二维平台中灌装嘴的定位非常重要,要避免灌装嘴与灌装孔刮碰,损坏灌装嘴,或因油桶注入口识别不准,影响生产,造成浪费,危害健康.全自动液体灌装机主要由视觉、伺服控制的定位、气动灌装及传送部分组成[1].文献[2]论述了基于西门子S7-200 PLC控制伺服电机实现灌装定量的方法,但是没有设计灌装机定位控制系统,精度也不高;文献[3]设计了一种基于PLC控制的自寻口称重式灌装机,但存在一定的应用局限性,推广度不高;文献[4]介绍了PLC、触摸屏和称重仪表联网组成的计算机控制系统在全自动液体灌装机中的应用,但未涉及灌装机定位控制精度问题.本文结合文献[1],利用线性自抗扰控制策略,进一步对液体灌装机二维灌装平台进行精确定位,实现灌装嘴与灌装桶口的精确跟随;通过MATLAB仿真验证所提出的线性自抗扰控制策略的可行性.
1 灌装机工作原理
本系统以可编程逻辑控制器(PLC)S7-300作为控制主体,在硬件连接上,以PLC作为控制系统的核心部件,实现与上位机、触摸屏及各种底层设备直接通信.PLC通过TCP/IP口与上位机、触摸屏通信,实时接收产品资料和生产参数;……
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