PLC, un cerveau intelligent pour les équipements de conditionnement du thé et du café

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À l'heure actuelle, une excellente machine d'emballage de thé pourrait terminer la tâche d'emballer les produits à base de thé par lots. Il peut compléter divers processus d'emballage de manière ordonnée. Y compris la mesure, l'alimentation et le remplissage, le tirage du film, le scellement des sacs, etc. L'équipement d'emballage automatique du thé fonctionne efficacement sans aucune action inutile.

En tant que fan inconditionnel de l'emballage automatisé, c'est grâce à PLC. Comme il est frustrant d'utiliser une machine d'emballage sans API ! Tout comme vous devez utiliser un téléphone portable fabriqué il y a 10 ans.

Vous pourriez être curieux à ce sujet, comme qu'est-ce que le CPL ? Comment fonctionne l'automate ? Quels sont les avantages de l'emballage automatisé? Et comment choisir? Ensuite, dans cet article, vous obtiendrez des réponses à toutes les questions ci-dessus

C'est quoi CPL ?

L'automate est appelé un Programmable Logic Controller. Il fait référence à un système de contrôle informatique industriel spécialement conçu. En tant que contrôleur fiable, l'API peut fonctionner dans des environnements industriels difficiles. Tels que des conditions de température humides, poussiéreuses et même extrêmes.

Lorsqu'il est appliqué à l'industrie de l'emballage alimentaire, le PLC est utilisé pour automatiser les processus d'emballage. Il peut surveiller toutes les variables de la production d'emballages et les saisir dans la CPU. En exécutant le programme stocké, l'ordinateur prend une décision. Et puis, il contrôle les sorties pour automatiser la conditionneuse dans le temps.

Structure de base de l'API

La structure de l'automate est semblable à celle des ordinateurs de bureau. Un automate complet avec le module suivant.

Module d'alimentation en poudre

Habituellement, l'automate peut fonctionner normalement sur une basse tension 24 V CC. Le module de puissance est utilisé pour convertir l'alimentation externe disponible Alimentation CA dans Courant continu requis par la CPU, le module d'E/S.

Modules d'E/S

Module d'entrée

Pensez-y, comment la machine d'emballage détecte-t-elle le poids des matériaux de thé ? Nous devons traduire ces données spécifiques en un signal que l'ordinateur peut comprendre. Bien sûr, le module d'entrée A/D (analogique au module numérique)gère la fonction de conversion de données.

Habituellement, il est connecté à des périphériques externes, tels que divers commutateurs, vannes, capteurs, relais, etc. Le module d'entrée peut surveiller les données, telles que le poids du matériau de thé, la longueur du sac et la température du dispositif de scellage. De plus, il peut convertir les entrées analogiques en signaux numériques pour l'analyse et le traitement du processeur.

Module de sortie

Le module de sortie fonctionne dans le processus inverse. C'est-à-dire que le module de sortie N / A (module numérique vers analogique) convertit le signal numérique reçu en l'instruction de conditionnement correspondante. Afin de contrôler différentes parties pour compléter l'action correspondante.

CPU

Le Unité centrale de traitement，peut stocker des programmes et exécuter des programmes spécifiés. Évaluez en continu l'état de l'entrée, de la sortie et d'autres variables via une boucle. Enfin, la CPU enverra ensuite les commandes mises à jour via le module de sortie.

Module IHM (interface homme-machine)

L'IHM est également connue sous le nom de Module de communication. Il s'agit d'un dispositif d'interface opérateur qui peut simplifier la surveillance de la progression de l'emballage. Il peut afficher tous les états de la machine d'emballage.

Fonctions de base de l'API

Comme son nom l'indique, Programmable Logic Controller remplit les trois fonctions de base suivantes :

Programmable

L'unité centrale peut stocker le programme d'emballage en fonction des besoins réels. Et le programme enregistré peut être facilement modifié ou reprogrammé.

Logique

L'API peut entrer une variété de variables provenant des commutateurs et des capteurs. Par exemple, la plage de valeurs de tension ou de courant est souvent utilisée pour décrire les conditions du processus d'emballage. Il peut convertir toutes sortes de données analogiques en signaux logiques électriques. De plus, la CPU exécute le programme conçu. y compris l'addition, la comparaison, la multiplication, la soustraction, la division, la négation, etc.

Contrôlable

La CPU envoie le résultat de l'opération pour mettre à jour l'état du dispositif de sorties. Cela signifie que le PLC peut contrôler et réguler le processus d'emballage.

Comment fonctionne le PLC dans les équipements d'emballage automatiques.

PLC, la clé de l'emballage automatique

Vous pensez peut-être que le processus d'emballage automatisé n'est pas un gros problème. Avant l'avènement de l'automate, ce processus d'emballage automatisé devait se diviser en étapes. Cette approche augmente la perte de temps et de travail. Cela apporte également des incertitudes sur la qualité des produits.

Par exemple, la partie pesée n'effectue que la mesure. Un autre dispositif joue le rôle de bien les sceller. De cette façon, plus d'opérateurs sont nécessaires pour terminer les tâches d'emballage à temps. Et chaque tâche a besoin de son équipement particulier pour être complète.

De plus, avant PLC, la technologie câblée est souvent utilisée pour contrôler le processus d'emballage. Les électriciens doivent installer les composants électriques spécifiés conformément au schéma de circuit conçu. Cependant, il consomme beaucoup d'énergie et nécessite un entretien régulier. Cela signifie qu'il a fallu d'importants changements de composants et un recâblage en cas de défaillance technique. il faut trop de temps et d'argent pour le comprendre.

L'automate peut intégrer les sous-systèmes à des fins différentes. En conséquence, une simplification des processus d'emballage est apparue.

Principe de fonctionnement de l'automate

En un mot, la tâche du PLC est d'évaluer à plusieurs reprises les données pertinentes et d'exécuter le programme stocké. Il y a 3 petits balayages cycliques qui se déroulent continuellement dans une boucle répétitive. Nous appelons cela un cycle de scrutation pour PLC.

1. Numérisation d'entrée: Surveiller l'état de tous les modules d'entrée.

2. Balayage du programme: La CPU exécute le programme logique défini pour obtenir le résultat de l'opération.

3. Analyse de sortie: met à jour l'état de la sortie et exécute des étapes spécifiques.

Une fois les instructions terminées, le système évalue l'ensemble du processus d'emballage, puis revient à la boucle suivante. Il ne faut que peu de temps pour exécuter le programme une fois, généralement en millisecondes. C'est le temps de scrutation d'un automate.

Avantages de l'automate

L'utilisation de PLC dans les équipements d'emballage alimentaire présente certains avantages.

Idée de conception modulaire, facile à installer et à entretenir. Pas besoin de câbler de nombreux composants.

Adoptez un langage de programmation largement accepté. Changement de programme logique facile et rapide.

L'autodiagnostic est disponible. Le défaut peut être facilement jugé en surveillant l'état du programme.

Il a de grandes capacités de calcul et un temps de fonctionnement rapide.

Il ne fait aucun doute que le PLC apporte d'excellentes performances d'emballage. Alors, quels sont les types d'API courants ? Quelle est leur caractéristique ? Continuez à lire.

Types d'API dans les équipements d'emballage automatiques

Types de base API sur configuration matérielle

En ce qui concerne les types d'automates, il existe deux principaux types d'automates.

API compact

Il est également appelé fix plc. Tous les composants fonctionnels sont intégrés dans un seul boîtier. Il dispose d'un nombre fixe de modules d'entrée et de sortie. L'alimentation, le microcontrôleur et les cartes de communication sont déterminés par le fabricant. Il n'y a donc pas de redondance pour étendre des modules d'entrée et de sortie supplémentaires pour les modules compacts. Vous pouvez vous faire une idée de l'image ci-dessous.

Le PLC compact est un bon choix pour les opérations d'emballage automatique à petite échelle. Par exemple, Modèle XH-68 est une machine d'emballage de sachets de thé à double chambre. C'est un équipement d'emballage bien conçu et éprouvé. Nous avons adopté le PLC compact du Omrón marque. Il apporte une capacité suffisante pour bien effectuer le contrôle des emballages.

Automate modulaire

Il s'agit d'un API qui peut être facilement étendu en ajoutant des unités d'entrée et de sortie. Il vous apporte plus de flexibilité. La conception de la structure modulaire indépendante facilite son utilisation.

Dans un API modulaire, l'alimentation, le module de communication et le module d'entrée/sortie sont tous séparés du microcontrôleur. Pour créer un automate, les électriciens doivent connecter les fils et combiner les différents modules. En fonction de sa grande évolutivité et de ses options plus personnalisées, l'automate modulaire peut gérer un plus grand nombre d'appareils. Nous préférons l'utiliser dans des équipements d'emballage à grande échelle avec des processus complexes.

Comparaison entre automate compact et automate modulaire

1. Extensibilité

En général, l'automate compact a une forme fixe et compacte. Un nombre fixe de modules d'entrée et de sortie limite sa capacité à effectuer le contrôle. Si les opérations de contrôle ne sont pas onéreuses, moins d'appareils doivent être connectés à l'automate. Ensuite, l'automate intégré est compétent et réduit les coûts.

L'automate modulaire n'est pas le cas. Vous pouvez ajouter des modules d'entrée/sortie pertinents en fonction des besoins réels. Par exemple, vous pouvez ajouter des modules de sortie similaires pour effectuer la même tâche de conditionnement. De cette façon, vous pouvez étendre une ligne d'emballage supplémentaire. Vous pouvez même étendre et faire correspondre différents modules pour atteindre des objectifs plus personnalisés.

2. Dépannage et temps d'arrêt

Grâce à sa conception hautement intégrée, le PLC compact peut être utilisé dans des machines d'emballage plus petites. Quand il s'agit de dépannage, il est pris au piège. Dès qu'un des modules tombe en panne, l'automate compact cesse de fonctionner. Le dépannage nécessite un personnel compétent en matière d'inspection et de maintenance de l'API. Dans de nombreux cas, l'ensemble de l'API doit être démonté et renvoyé à l'usine d'origine pour maintenance. Ça prend beaucoup de temps.

Dans l'automate modulaire, chaque module fonctionnel fonctionne indépendamment. Cela signifie que la probabilité de défaillance de plusieurs modules en même temps est très faible. Lorsqu'un défaut survient, l'électricien connaissant les circuits propriétaires de l'API peut facilement le dépanner. Le simple fait est que moins de temps d'arrêt pour la machine d'emballage avec un automate modulaire.

Bien sûr, le PLC peut également être classé dans d'autres critères.

Type d'automate en fonction de la sortie

Dans le système de contrôle automatique, le module de sortie est lié aux types de charge.

Sortie relais

Le courant continu et le courant alternatif sont applicables. L'automate contrôle la commutation du relais par le principe électromagnétique. Mais l'usure mécanique causée par des commutations fréquentes réduira la durée de vie du relais. Ainsi, la sortie de type relais est plus adaptée aux opérations qui n'ont pas besoin de commuter fréquemment. Par exemple, activez un moteur qui nécessite un fonctionnement continu.

Sortie transistor

La sortie du transistor est un dispositif à semi-conducteur, qui ne peut gérer que la sortie d'alimentation CC.

Lorsqu'une sortie à transistor fonctionne, elle répond plus rapidement qu'un relais, généralement à 0,2 milliseconde. De plus, il n'y a pas de pièces mécaniques mobiles dans le transistor. Le PLC peut produire une action à haute fréquence sans tenir compte de l'usure mécanique. Ainsi, la sortie du transistor est également appelée un appareil à semi-conducteurs.

Sortie Triac

La sortie TRIAC est un dispositif semi-conducteur qui permet au courant de circuler dans les deux sens. Il peut être utilisé pour contrôler le commutateur dans des conditions AC. C'est également une sorte d'appareil à semi-conducteurs avec une longue durée de vie, une sensibilité élevée et une conversion rapide.

Sortie analogique

Comme mentionné ci-dessus, les modules de sortie n'ont que deux états : ON et OFF. Ils sont utilisés pour activer ou désactiver toutes les opérations de contrôle dans la machine à emballer. Ils fonctionnent dans une sortie binaire (0 ou 1) de l'automate, également appelée sorties numériques.

En effet, le dispositif de sortie a parfois besoin d'effectuer un contrôle dynamique continu. Par exemple, l'automate de sortie analogique peut contrôler la vitesse de fonctionnement des appareils, tels que les moteurs.

Types d'automate selon la taille physique

La taille de l'API est liée au nombre d'unités d'entrée et de sortie connectées. Basé sur le nombre de fonctions d'E/S qu'un API peut gérer, le PLC peut être divisé en 3 groupes.

Petit API est utilisé dans les applications contrôlant moins de 128 périphériques d'E/S.

API moyen peut contrôler de 64 à 1024 périphériques d'E/S.

Grand automate contrôle de 512 à 4096 périphériques d'E/S.

En général, la taille de la mémoire programme est positivement corrélée au nombre de modules d'entrées/sorties.

Le petit PLC a une structure compacte et un poids léger. Il peut être installé dans le panneau de commande de la machine d'emballage. Afin de remplacer la logique de commande d'origine complétée par des relais filaires, des compteurs, des temporisateurs, etc.

Conclusion/réflexions finales

Il ne fait aucun doute que le PLC est au cœur de l'équipement d'emballage automatique. Avec une brève introduction de PLC, les utilisateurs peuvent mieux comprendre les performances des équipements d'emballage automatiques. À l'avenir, nous partagerons plus de connaissances sur l'emballage automatique avec vous.