PLC, um cérebro inteligente para equipamentos de embalagem de chá e café

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Atualmente, uma excelente máquina de embalagem de chá pode terminar a tarefa de embalar produtos de chá em lotes. Ele pode concluir vários processos de embalagem de maneira ordenada. Incluindo medição, alimentação e enchimento, puxando o filme, selagem do saco e assim por diante. O equipamento automático de embalagem de chá funciona de forma eficiente sem qualquer ação desnecessária.

Como um fã obstinado de embalagens automatizadas, tudo graças ao PLC. Como é frustrante operar uma máquina de embalagem sem PLC! Assim como você tem que usar um celular fabricado há 10 anos.

Você pode estar curioso sobre isso, como o que é PLC? Como funciona o CLP? Quais são os benefícios da embalagem automatizada? E como escolher? Então, neste artigo, você obterá respostas para todas as perguntas acima

O que é PLC?

PLC é chamado de Controlador Lógico Programável. Refere-se a um sistema de controle de computador industrial especialmente projetado. Como um controlador confiável, o CLP pode funcionar em ambientes industriais hostis. Tais como condições de temperatura úmidas, empoeiradas e até mesmo extremas.

Quando aplicado à indústria de embalagens de alimentos, o PLC é utilizado para automatizar os processos de embalagem. Ele pode monitorar todas as variáveis na produção de embalagens e inseri-las na CPU. Ao executar o programa armazenado, o computador toma uma decisão. E então, ele controla as saídas para automatizar a máquina de embalagem no tempo.

Estrutura Básica do CLP

A estrutura do PLC é como a dos computadores de escritório. Um PLc completo com o seguinte módulo.

Módulo de alimentação de pó

Normalmente, o PLC pode funcionar normalmente em baixa tensão 24 V CC. O módulo de energia é usado para converter o externo disponível alimentação CA em alimentação CC exigido pela CPU, módulo de E/S.

Módulos de E/S

módulo de entrada

Pense nisso, como a máquina de embalagem sente o peso dos materiais de chá? Precisamos traduzir esses dados específicos em um sinal que o computador possa entender. Claro, o módulo de entrada A / D (analógico para o módulo digital)lida com a função de conversão de dados.

Normalmente, ele é conectado a dispositivos externos, como vários interruptores, válvulas, sensores, relés e assim por diante. O módulo de entrada pode monitorar os dados, como peso do material de chá, comprimento do saco e temperatura do dispositivo de vedação. Além disso, ele pode converter entradas analógicas em sinais digitais para análise e processamento da CPU.

módulo de saída

O módulo de saída funciona no processo inverso. Ou seja, o módulo de saída D/A (módulo digital para analógico) converte o sinal digital recebido na instrução de empacotamento correspondente. Para controlar diferentes partes para completar a ação correspondente.

CPU

O Unidade central de processamento，pode armazenar programas e executar programas especificados. Avalie continuamente o status de entrada, saída e outras variáveis por meio de um loop. Por fim, a CPU enviará os comandos atualizados por meio do módulo de saída.

Módulo HMI (interface homem-máquina)

A IHM também é conhecida como Módulo de Comunicação. É um dispositivo de interface do operador que pode simplificar o monitoramento do progresso da embalagem. Ele pode exibir todos os estados da máquina de embalagem.

Funções básicas do CLP

Como o próprio nome indica, o Controlador Lógico Programável executa três funções básicas:

Programável

A CPU pode armazenar o programa de embalagem com base nos requisitos reais. E o programa armazenado pode ser facilmente alterado ou reprogramado.

logicidade

O PLC pode inserir uma variedade de variáveis, provenientes dos interruptores e sensores. Por exemplo, a faixa de valores de tensão ou corrente é frequentemente usada para descrever as condições do processo de embalagem. Ele pode converter todos os tipos de dados analógicos em sinais lógicos elétricos. Além disso, a CPU executa o programa projetado. incluindo adição, comparação, multiplicação, subtração, divisão, negação, etc.

Controlável

A UCP envia o resultado da operação para atualizar o estado do dispositivo de saídas. Isso significa que o PLC pode controlar e regular o processo de embalagem.

Como funciona o PLC em equipamentos de embalagem automática.

PLC, a chave para a embalagem automática

Você pode pensar que o processo de embalagem automatizado não é grande coisa. Antes do surgimento do PLC, esse processo de embalagem automatizado precisava ser dividido em etapas. Esta abordagem aumenta a perda de tempo e trabalho. Também traz incertezas para a qualidade do produto.

Por exemplo, a parte de pesagem apenas executa a medição. Outro dispositivo desempenha o papel de selá-los adequadamente. Desta forma, são necessários mais operadores para terminar as tarefas de embalagem a tempo. E cada tarefa precisa de seu equipamento específico para ser concluída.

Além disso, antes do CLP, a tecnologia com fio é frequentemente usada para controlar o processo de embalagem. Os eletricistas devem instalar os componentes elétricos especificados de acordo com o diagrama de circuito projetado. Mas, consome muita energia e precisa de manutenção regular. Isso significa que exigiu extensas alterações de componentes e religação para uma falha técnica. leva muito tempo e dinheiro para descobrir isso.

O PLC pode integrar os subsistemas com diferentes finalidades. Como resultado, surgiu uma simplificação dos processos de embalagem.

Princípio de funcionamento do PLC

Resumindo, a tarefa do CLP é avaliar repetidamente os dados relevantes e executar o programa armazenado. Existem 3 pequenas varreduras cíclicas ocorrendo continuamente em um loop de repetição. Chamamos isso de ciclo de varredura para PLC.

1. Digitalização de entrada: Monitore o status de todos os módulos de entrada.

2. Varredura do programa: A CPU executa o programa lógico definido para obter o resultado da operação.

3. Digitalização de saída: atualiza o status de saída e executa etapas específicas.

Após o preenchimento das instruções, o sistema avalia todo o processo de embalagem e retorna para o próximo loop. Leva apenas um curto período de tempo para executar o programa uma vez, geralmente em milissegundos. É o tempo de varredura de um CP.

Vantagens do CLP

Existem algumas vantagens em usar PLC em equipamentos de embalagem de alimentos.

Ideia de design modular, Fácil de instalar e manter. Não há necessidade de conectar muitos componentes.

Adote uma linguagem de programação amplamente aceita. Fácil e rápido para mudar o programa de lógica.

O autodiagnóstico está disponível. A falha pode ser facilmente julgada monitorando o status do programa.

Tem grandes capacidades computacionais e um tempo de operação rápido.

Não há dúvida de que o PLC oferece excelente desempenho de embalagem. Então, quais são os tipos comuns de PLC? Qual é a característica deles? Continue lendo.

Tipos para PLC em equipamentos de embalagem automática

Tipos de base PLC na configuração de hardware

Quando se trata dos tipos de PLC, existem dois tipos principais de PLC.

CLP compacto

Também é chamado de fix plc. Todos os componentes funcionais são integrados em um único caso. Possui um número fixo de módulos de entrada e saída. A fonte de alimentação, o microcontrolador e as placas de comunicação são determinados pelo fabricante. Portanto, não há redundância para expandir módulos extras de entrada e saída para módulos compactos. Você pode ter uma ideia da imagem abaixo.

O PLC compacto é uma boa escolha para operações de embalagem automática de pequena escala. Por exemplo, Modelo XH-68 é uma máquina de embalagem de saco de chá de câmara dupla. É um equipamento de embalagem bem projetado e testado. Adotamos o PLC compacto da Omron marca. Ele traz capacidade suficiente para executar bem o controle de embalagem.

CLP modular

Este é um PLC que pode ser facilmente expandido adicionando unidades de entrada e saída. Isso lhe traz mais flexibilidade. O design de estrutura modular independente facilita o uso.

No PLC modular, a fonte de alimentação, o módulo de comunicação e o módulo de entrada/saída são todos separados para o microcontrolador. Para criar um PLC, os eletricistas precisam conectar os fios e combinar os vários módulos. Dependendo de sua alta escalabilidade e opções mais personalizadas, o Modular PLC pode lidar com um número maior de dispositivos. Preferimos utilizá-lo em equipamentos de embalagem de larga escala com processos complexos.

Comparação entre PLC compacto e PLC modular

1. Extensibilidade

Em geral, o PLC compacto tem uma forma fixa e compacta. Um número fixo de módulos de entrada e saída limita sua capacidade de realizar o controle. Se as operações de controle não forem onerosas, menos dispositivos precisam ser conectados ao PLC. Então o PLC integrado é competente e reduz o custo.

PLC modular não é o caso. Você pode adicionar módulos de entrada/saída relevantes com base nas necessidades reais. Por exemplo, você pode adicionar módulos de saída semelhantes para executar a mesma tarefa de empacotamento. Desta forma, você pode expandir uma linha de embalagem extra. Você pode até estender e combinar diferentes módulos para atingir metas mais personalizadas.

2. Solução de problemas e tempo de inatividade

Devido ao seu design altamente integrado, o PLC compacto pode ser usado em máquinas de embalagem mais pequenas. Quando se trata de solução de problemas, ele está preso. Quando um dos módulos falha, o CLP compacto para de funcionar. A solução de problemas requer pessoal proficiente de inspeção e manutenção de PLC. Em muitos casos, todo o PLC precisa ser desmontado e enviado de volta à fábrica original para manutenção. Isso leva muito tempo.

No Modular PLC, cada módulo funcional funciona de forma independente. Isso significa que a probabilidade de falha de vários módulos ao mesmo tempo é muito baixa. Quando ocorre uma falha, o eletricista que conhece os circuitos proprietários do PLc pode resolvê-la facilmente. O simples fato é que menos tempo de inatividade para a máquina de embalagem com um PLC modular.

Claro, o PLC também pode ser classificado em outros critérios.

Tipo de PLC de acordo com a saída

No sistema de controle automático, o módulo de saída está relacionado aos tipos de carga.

saída de relé

DC e AC são aplicáveis. O PLC controla a comutação do relé através do princípio eletromagnético. Porém, o desgaste mecânico causado pela troca frequente reduzirá a vida útil do relé. Assim, a saída do tipo relé é mais adequada para operações que não precisam ser trocadas com frequência. Por exemplo, ative um motor que requer uma operação contínua.

Saída do transistor

A saída do transistor é um dispositivo semicondutor, que só pode lidar com a saída de energia DC.

Quando uma saída de transistor funciona, ela responde mais rápido que um relé, geralmente em 0,2 milissegundos. Além disso, não há partes mecânicas móveis no transistor. O PLC pode gerar ação de alta frequência sem considerar o desgaste mecânico. Portanto, a saída do transistor também é chamada de dispositivo de estado sólido.

Saída Triac

A saída TRIAC é um dispositivo semicondutor que permite que a corrente flua em ambas as direções. Ele pode ser usado para controlar o interruptor em condições AC. É também um tipo de dispositivo de estado sólido com longa vida útil, alta sensibilidade e conversão rápida.

Saída Analógica

Conforme mencionado acima, os módulos de saída possuem apenas dois estados: ON e OFF. Eles são usados para LIGAR ou DESLIGAR qualquer operação de controle na embaladora. Funcionam em uma saída binária (0 ou 1) do CLP, também conhecidas como saídas digitais.

De fato, o dispositivo de saída às vezes precisa realizar um controle dinâmico contínuo. Por exemplo, a saída analógica PLC pode controlar a velocidade de operação de dispositivos, como motores.

Tipos de PLC de acordo com o tamanho físico

O tamanho do CLP está relacionado ao número de unidades de entrada e saída conectadas. Com base no número de recursos de E/S que um CLP pode lidar, o PLC pode ser dividido em 3 grupos.

CLP pequeno é usado em aplicações que controlam menos de 128 dispositivos de E/S.

CLP Médio pode controlar de 64 a 1024 dispositivos de E/S.

CLP grande controla 512 a 4096 dispositivos de E/S.

Em geral, o tamanho da memória do programa está positivamente correlacionado com o número de módulos de entrada/saída.

PLC pequeno tem uma estrutura compacta e leve. Pode ser instalado no painel de controle da máquina de embalagem. Para substituir o controle lógico original concluído por relés com fio, contadores, temporizadores e assim por diante.

Conclusão/Considerações Finais

Não há dúvida de que o PLC é o coração do equipamento de embalagem automática. Com uma breve introdução do PLC, os usuários podem entender melhor o desempenho do equipamento de embalagem automática. No futuro, compartilharemos mais conhecimento sobre embalagens automáticas com você.