Palabras clave: PLC, embalaje automático, equipo de embalaje de té, máquina de embalaje de café.
En la actualidad, una excelente máquina empacadora de té podría terminar la tarea de empacar productos de té en lotes. Puede completar varios procesos de empaque de manera ordenada. Incluyendo medición, alimentación y llenado, tirando de la película, sellado de bolsas, etc. El equipo de envasado automático de té funciona de manera eficiente sin ninguna acción innecesaria.
Como fanático acérrimo del empaque automatizado, todo es gracias a PLC. ¡Qué frustrante es operar una empaquetadora sin PLC! Al igual que tienes que usar un teléfono celular hecho hace 10 años.
Es posible que sienta curiosidad por eso, como ¿Qué es PLC? ¿Cómo funciona el PLC? ¿Cuáles son los beneficios del envasado automatizado?? Y ¿como escoger? Luego, en este artículo, obtendrá respuestas a todas las preguntas anteriores.
¿Qué es PLC?
El PLC se llama Controlador lógico programable. Se refiere a un sistema de control informático industrial especialmente diseñado. Como controlador confiable, el PLC puede funcionar en entornos industriales hostiles. Como condiciones húmedas, polvorientas e incluso de temperatura extrema.
Cuando se aplica a la industria del envasado de alimentos, el PLC se utiliza para automatizar los procesos de envasado. Puede monitorear todas las variables en la producción de empaques e ingresarlas en la CPU. Al ejecutar el programa almacenado, la computadora toma una decisión. Y luego, controla las salidas para automatizar la máquina empacadora en el tiempo.
Estructura básica del PLC
La estructura de PLC es como la de las computadoras de oficina. Un completo PLC con el siguiente módulo.
Módulo de suministro de polvo
Por lo general, el PLC puede funcionar normalmente con un voltaje bajo 24 V CC. El módulo de alimentación se utiliza para convertir la energía externa disponible alimentación de CA en Energía DC requerido por la CPU, módulo de E/S.
módulos de E/S
Módulo de entrada
Piénselo, ¿cómo detecta la máquina envasadora el peso de los materiales de té? Necesitamos traducir estos datos específicos en una señal que la computadora pueda entender. Por supuesto, el módulo de entrada A/D (analógico al módulo digital)maneja la función de conversión de datos.
Por lo general, está conectado a dispositivos externos, como varios interruptores, válvulas, sensores, relés, etc. El módulo de entrada puede monitorear los datos, como el peso del material de té, la longitud de la bolsa y la temperatura del dispositivo de sellado. Además, puede convertir entradas analógicas en señales digitales para el análisis y procesamiento de la CPU.
Módulo de salida
El módulo de salida funciona en el proceso inverso. Es decir, el módulo de salida D/A (módulo digital a analógico) convierte la señal digital recibida en la instrucción de empaquetado correspondiente. Para controlar diferentes partes para completar la acción correspondiente.
UPC
El Unidad Central de procesamiento，puede almacenar programas y ejecutar programas específicos. Evalúe continuamente el estado de entrada, salida y otras variables a través de un bucle. Finalmente, la CPU enviará los comandos actualizados a través del módulo de salida.
Módulo HMI (interfaz hombre-máquina)
HMI también se conoce como Módulo de comunicación. Es un dispositivo de interfaz de operador que puede simplificar el monitoreo del progreso del empaque. Puede mostrar todos los estados de la máquina de embalaje.
Funciones básicas del PLC
Como su nombre lo indica, el controlador lógico programable realiza tres funciones básicas de la siguiente manera:
Programable
La CPU puede almacenar el programa de embalaje en función de los requisitos reales. Y el programa almacenado se puede cambiar o reprogramar fácilmente.
logicidad
El PLC puede ingresar una variedad de variables, que provienen de los interruptores y sensores. Por ejemplo, el rango de valores de voltaje o corriente se usa a menudo para describir las condiciones del proceso de empaque. Puede convertir todo tipo de datos analógicos en señales lógicas eléctricas. Además, la CPU ejecuta el programa diseñado. incluyendo sumar, comparar, multiplicar, restar, dividir, negar, etc.
Controlable
La CPU envía el resultado de la operación para actualizar el estado del dispositivo de salidas. Eso significa que el PLC puede controlar y regular el proceso de empaque.
Cómo funciona el PLC en equipos de envasado automático.
PLC, la clave del Packaging automático
Puede pensar que el proceso de envasado automatizado no es gran cosa. Antes de que surgiera el PLC, este proceso de envasado automatizado debía dividirse en pasos. Este enfoque aumenta la pérdida de tiempo y mano de obra. También trae incertidumbres a la calidad del producto.
Por ejemplo, la parte de pesaje solo realiza mediciones. Otro dispositivo juega el papel de sellarlos correctamente. De esta forma, se necesitan más operarios para terminar a tiempo las tareas de embalaje. Y cada tarea necesita su equipamiento particular para estar completa.
Además, antes del PLC, la tecnología cableada se usa a menudo para controlar el proceso de empaque. Los electricistas deben instalar los componentes eléctricos especificados de acuerdo con el diagrama de circuito diseñado. Pero consume mucha energía y necesita un mantenimiento regular. Eso significa que requirió extensos cambios de componentes y recableado por una falla técnica. se necesita demasiado tiempo y dinero para averiguarlo.
El PLC puede integrar los subsistemas con diferentes propósitos. Como resultado, surgió una simplificación de los procesos de envasado.
Principio de funcionamiento del PLC
En pocas palabras, la tarea del PLC es evaluar repetidamente los datos relevantes y ejecutar el programa almacenado. Hay 3 escaneos cíclicos pequeños que se realizan continuamente en un ciclo repetitivo. Lo llamamos un ciclo de exploración para PLC.
1. Escaneo de entrada: Supervise el estado de todos los módulos de entrada.
2. Escaneo de programas: La CPU ejecuta el programa lógico establecido para obtener el resultado de la operación.
3. Escaneo de salida: actualiza el estado de salida y realiza pasos específicos.
Después de completar las instrucciones, el sistema evalúa todo el proceso de empaque y luego regresa al siguiente ciclo. Se tarda poco tiempo en ejecutar el programa una vez, normalmente en milisegundos. Es el tiempo de escaneo de un PLC.
Ventajas del PLC
Hay algunas ventajas en el uso de PLC en equipos de envasado de alimentos.
idea de diseño modular, Fácil de instalar y mantener. No es necesario cablear muchos componentes.
Adoptar un lenguaje de programación ampliamente aceptado. Fácil y rápido para cambiar el programa lógico.
El autodiagnóstico está disponible. La falla se puede juzgar fácilmente al monitorear el estado del programa.
Tiene grandes capacidades computacionales y un rápido tiempo de operación.
No hay duda de que PLC brinda un excelente rendimiento de empaque. Entonces, ¿cuáles son los tipos comunes de PLC? ¿Cuál es su característica? Sigue leyendo.
Tipos para PLC en equipos de envasado automático
Tipos de base de PLC en configuración de hardware
Cuando se trata de los tipos de PLC, hay dos tipos principales de PLC.
PLC compacto
También se le llama arreglar plc. Todos los componentes funcionales están integrados en un solo estuche. Dispone de un número fijo de módulos de entrada y salida. El fabricante determina la fuente de alimentación, el microcontrolador y las tarjetas de comunicación. Por lo tanto, no hay redundancia para expandir módulos de entrada y salida adicionales para módulos compactos. Puede obtener una idea de la imagen de abajo.
El PLC compacto es una buena opción para operaciones de empaque automático a pequeña escala. Por ejemplo, Modelo XH-68 es una máquina envasadora de bolsitas de té de doble cámara. Es un equipo de empaque bien diseñado y probado. Hemos adoptado el PLC compacto de la Omron marca. Aporta la capacidad suficiente para realizar bien el control del embalaje.
PLC modulares
Este es un PLC que se puede expandir fácilmente agregando unidades de entrada y salida. Te trae más flexibilidad. El diseño de estructura modular independiente facilita su uso.
En el PLC modular, la fuente de alimentación, el módulo de comunicación y el módulo de entrada/salida están todos separados del microcontrolador. Para crear un PLC, los electricistas deben conectar los cables y combinar los distintos módulos. Dependiendo de su alta escalabilidad y opciones más personalizadas, Modular PLC puede manejar una mayor cantidad de dispositivos. Preferimos usarlo en equipos de envasado a gran escala con procesos complejos.
Comparación entre PLC compacto y PLC modular
1. Extensibilidad
En general, el PLC compacto tiene una forma fija y compacta. Un número fijo de módulos de entrada y salida limita su capacidad para realizar el control. Si las operaciones de control no son onerosas, es necesario conectar menos dispositivos al PLC. Entonces el PLC integrado es competente y reduce el costo.
PLC modular no es el caso. Puede agregar módulos de entrada/salida relevantes según las necesidades reales. Por ejemplo, puede agregar módulos de salida similares para realizar la misma tarea de empaquetado. De esta forma, puede ampliar una línea de envasado extra. Incluso puede ampliar y combinar diferentes módulos para lograr objetivos más personalizados.
2. Resolución de problemas y tiempo de inactividad
Debido a su diseño altamente integrado, el PLC compacto se puede utilizar en máquinas de envasado más pequeñas. Cuando se trata de solucionar problemas, está atrapado. Una vez que uno de los módulos falla, el PLC compacto deja de funcionar. La solución de problemas requiere personal competente de inspección y mantenimiento de PLC. En muchos casos, es necesario desmontar todo el PLC y devolverlo a la fábrica original para su mantenimiento. Se tarda mucho tiempo.
En Modular PLC, cada módulo funcional trabaja de forma independiente. Eso significa que la probabilidad de falla de varios módulos al mismo tiempo es muy baja. Cuando ocurre una falla, el electricista que tiene conocimiento del circuito patentado del PLc podría solucionarlo fácilmente. El hecho simple es que hay menos tiempo de inactividad para la máquina empacadora con un PLC modular.
Por supuesto, PLC también se puede clasificar en otros criterios.
Tipo de PLC según Salida
En el sistema de control automático, el módulo de salida está relacionado con los tipos de carga.
Salida de relé
Tanto CC como CA son aplicables. El PLC controla la conmutación del relé a través del principio electromagnético. Sin embargo, el desgaste mecánico causado por la conmutación frecuente reducirá la vida útil del relé. Por lo tanto, la salida de tipo relé es más adecuada para operaciones que no necesitan cambiarse con frecuencia. Por ejemplo, active un motor que requiera una operación continua.
Salida de transistores
La salida del transistor es un dispositivo semiconductor, que solo puede manejar la salida de alimentación de CC.
Cuando funciona una salida de transistor, responde más rápido que un relé, generalmente a 0,2 milisegundos. Además, no hay partes mecánicas móviles en el transistor. El PLC puede generar una acción de alta frecuencia sin tener en cuenta el desgaste mecánico. Entonces, la salida del transistor también se llama dispositivo de estado sólido.
Salida Triac
La salida TRIAC es un dispositivo semiconductor que permite que la corriente fluya en ambas direcciones. Se puede utilizar para controlar el interruptor en condiciones de CA. También es un tipo de dispositivo de estado sólido con una larga vida útil, alta sensibilidad y conversión rápida.
Salida analógica
Como se mencionó anteriormente, los módulos de salida tienen solo dos estados: ON y OFF. Se utilizan para ACTIVAR o DESACTIVAR cualquier operación de control en la máquina empacadora. Trabajan en una salida binaria (0 o 1) de PLC, también conocidas como salidas digitales.
De hecho, el dispositivo de salida a veces necesita llevar a cabo un control dinámico continuo. Por ejemplo, el PLC de salida analógica puede controlar la velocidad de funcionamiento de dispositivos, como motores.
Tipos de PLC según tamaño físico
El tamaño del PLC está relacionado con el número de unidades de entrada y salida conectadas. Basado en el número de funciones de E/S que un SOCIEDAD ANÓNIMA puede manejar, el PLC se puede dividir en 3 grupos.
PLC pequeño se utiliza en aplicaciones que controlan menos de 128 dispositivos de E/S.
PLC medio puede controlar de 64 a 1024 dispositivos de E/S.
PLC grande controla de 512 a 4096 dispositivos de E/S.
En general, el tamaño de la memoria del programa se correlaciona positivamente con el número de módulos de entrada/salida.
Pequeño PLC tiene una estructura compacta y un peso ligero. Se puede instalar en el panel de control de la empaquetadora. Para reemplazar el control lógico original completado por relés cableados, contadores, temporizadores, etc.
Conclusión/Reflexiones finales
No hay duda de que el PLC es el corazón de los equipos de envasado automático. Con una breve introducción de PLC, los usuarios pueden comprender mejor el rendimiento del equipo de envasado automático. En el futuro, compartiremos con usted más conocimientos sobre el envasado automático.
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