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| 潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)的構(gòu)建及其應(yīng)用 | 2020-01-17 |
| ［摘要］潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)是一套多種潤滑油集中灌裝裝置，灌裝過程中的各種數(shù)據(jù)采集由電腦自動(dòng)錄入，除集中灌裝、計(jì)量功能外，還具有查詢、存儲、自動(dòng)生成報(bào)表等功能，可以同時(shí)對多種不同油品、不同牌號的潤滑油進(jìn)行控制管理。使用該潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)，能夠增強(qiáng)企業(yè)液體灌裝機(jī)用油信息化管理，提高油品的利用率、杜絕環(huán)境污染、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等。自動(dòng)化液體混合、加工及自動(dòng)灌裝機(jī)是指在不直接進(jìn)行人工處理的情況下，自動(dòng)地完成對多種液體進(jìn)行混合、加工及灌裝的高自動(dòng)化的生產(chǎn)線系統(tǒng)。自動(dòng)灌裝機(jī)是集自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)電技術(shù)于一體的高效率自動(dòng)化生產(chǎn)線。自動(dòng)灌裝機(jī)在煉油、化工、制藥等行業(yè)中，多種液體混合、加工和灌裝是的工序，而且也是生產(chǎn)過程中十分重要的組成部分。以往常采用傳統(tǒng)的繼電器和接觸器控制，使用硬件連接器多，可靠性差，自動(dòng)化程度不高。當(dāng)前國內(nèi)許多地方的此類控制系統(tǒng)主要是采用DCS，這是由于液位控制系統(tǒng)的儀表信號較多，采用此稱重系統(tǒng)性價(jià)比相對較好，但隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，液體灌裝機(jī)PLC在稱重儀表控制方面的功能已經(jīng)不斷強(qiáng)化。用于回路調(diào)節(jié)和組態(tài)畫面的功能不斷完善，而且PLC的抗干擾的能力也非常強(qiáng)，對電源的質(zhì)量要求比較低。目前已有許多企業(yè)采用稱重控制器對傳統(tǒng)接觸控制進(jìn)行改造，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和自控程度，為企業(yè)提供了更可靠的生產(chǎn)保障，所以PLC在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了良好的應(yīng)用。采用PLC對反應(yīng)釜中的液位進(jìn)行監(jiān)控控制，其電路結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備投資少，監(jiān)控系統(tǒng)不僅自動(dòng)化程度高，還具有在線修改功能，靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于多段液位控制的監(jiān)控場合。為此，設(shè)計(jì)出以三菱公司生產(chǎn)的FX2N型PLC為主控制器，RS485通信協(xié)議及CC-LINK現(xiàn)場總線下的多種液體自動(dòng)混合灌裝系統(tǒng)。液體灌裝機(jī)的潤滑管理直接關(guān)系到液體灌裝機(jī)的使用效率和使用壽命。因此，液體灌裝機(jī)的潤滑管理越來越受到相關(guān)管理部門和液體灌裝機(jī)使用部門的重視。特別是大中型工礦企業(yè)，液體灌裝機(jī)多、使用的潤滑油品種類也多，潤滑管理工作較為繁瑣，提高液體灌裝機(jī)潤滑管理水平的要求也較為迫切。 1工礦企業(yè)液體灌裝機(jī)潤滑管理的現(xiàn)狀及存在的問題 根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)多的液體灌裝機(jī)使用和管理部門對液體灌裝機(jī)潤滑油的灌裝和管理水平相對落后,潤滑油憑經(jīng)驗(yàn)灌裝、手工記帳管理，實(shí)時(shí)性差、誤差大。特別是同時(shí)使用多種潤滑油的使用單位,不規(guī)范用油甚至用錯(cuò)潤滑油的情況時(shí)有發(fā)生。 管理水平的落后，不僅時(shí)常造成油品浪費(fèi)、環(huán)境污染以及液體灌裝機(jī)的非正常損壞，同時(shí)，降低了液體灌裝機(jī)的使用效率,增加了液體灌裝機(jī)維護(hù)費(fèi)用。對長期野外流動(dòng)作業(yè)的部門,液體灌裝機(jī)的潤滑管理要求更高，難度更大。野外作業(yè)環(huán)境惡劣,潤滑油易受到污染;野外環(huán)境下，對液體灌裝機(jī)進(jìn)行潤滑作業(yè),也容易造成油品撒漏，污染環(huán)境。 要提高液體灌裝機(jī)潤滑管理水平，除在液體灌裝機(jī)潤滑管理制度上不斷進(jìn)行完善外，重要的是要有專業(yè)化的潤滑油灌裝液體灌裝機(jī)及液體灌裝機(jī)潤滑周期管理系統(tǒng)軟件。專業(yè)化的灌裝液體灌裝機(jī)配合潤滑周期管理軟件，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對多種潤滑油的儲存、發(fā)放、灌裝、油品質(zhì)量跟蹤及液體灌裝機(jī)潤滑周期管理等功能。 稱重型潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)的建立 結(jié)合油田及部分工礦企業(yè)在液體灌裝機(jī)潤滑管理工作中的實(shí)際需要,確定所研制潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)的基本要求為:儲油種類為6種，各類油品儲量為600升，灌裝過程中的各種數(shù)據(jù)采集由電腦自動(dòng)記錄、儲存，此外，還必須具有査詢、報(bào)表生成等功能。 自動(dòng)灌裝機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案 稱重潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)的構(gòu)成主要包括三個(gè)組成部分:供油及油品儲存系統(tǒng)、油品灌裝及計(jì)量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)。自動(dòng)灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)布置如圖1所示。 根據(jù)單體液體灌裝機(jī)細(xì)分，組成稱重潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)的主要液體灌裝機(jī)有:加油泵、輸油泵、過濾器、控制系統(tǒng)、流量計(jì)、卷管機(jī)、儲油罐等。 稱重潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)工作流程：自動(dòng)灌裝機(jī)是以可編程控制器在注入混合液體工位上控制兩個(gè)配料罐（A配液罐與B配液罐）對應(yīng)的泵向攪拌罐加注原料（具體配方在稱重系統(tǒng)中由觸摸屏來設(shè)置配方參數(shù)）。兩個(gè)配料罐都裝有液位開關(guān)及液位傳感器，用來檢測配液罐中液體量及原料注入泵電氣保護(hù)。攪拌罐裝有液位傳感器稱重模塊，依據(jù)AD模塊讀入的液位值控制A配料罐與B配料罐的注入量，并符合稱重系統(tǒng)配方設(shè)置要求。兩種原料加注后，攪拌機(jī)依稱重系統(tǒng)設(shè)置要求對兩種液體進(jìn)行充分混合攪拌。攪拌完成后開啟出料電磁閥向配液罐注入混合后的液體進(jìn)行加工（加熱），待溫度達(dá)到設(shè)定置時(shí)加工步驟完成，此時(shí)，加注瓶機(jī)構(gòu)開始向傳輸帶上瓶，瓶子在傳輸帶上通過高分辯率的編碼器進(jìn)行定位控制，瓶子到達(dá)加注位時(shí)傳輸帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)。配液罐出料電磁閥開啟，液體經(jīng)流量計(jì)由加注嘴向瓶中注入設(shè)定量（如80ml）后經(jīng)傳輸帶送至加蓋位。上蓋將瓶送到位后由加蓋機(jī)構(gòu)再向瓶子加蓋，完成后傳輸帶將加注過液體和蓋好蓋的瓶送至成品區(qū)。至此，整過稱重系統(tǒng)所有流程結(jié)束。計(jì)控制要求如下： （1）配料罐電子秤在沒有原料或原料量不足滿足系統(tǒng)設(shè)置需求量的情況下稱重系統(tǒng)不能啟動(dòng)并給于警報(bào)信號和指示。可靈活設(shè)置和修改生產(chǎn)配方和原料量，依配方和量原料泵同時(shí)向攪拌罐注入兩種原料。 （2）攪拌罐電子秤中沒有料的狀態(tài)下不能進(jìn)行攪拌，依稱重系統(tǒng)設(shè)置的攪拌速度和攪拌周期對原料進(jìn)行混合攪拌，同時(shí)攪拌燈亮起，在攪拌完成后攪拌燈熄滅。 （3）配液罐防爆電子秤中沒有料的狀態(tài)下不能啟動(dòng)加熱裝置，依稱重系統(tǒng)設(shè)置將混合液體加熱到設(shè)置的溫度值，加熱時(shí)加熱燈亮起。加熱裝置有過熱保護(hù)稱重系統(tǒng)，當(dāng)液體溫度高于設(shè)置值時(shí)，過熱保護(hù)系統(tǒng)切斷加熱電源并報(bào)警指示，以免意外事故發(fā)生。在加熱過程中需在儀表和觸摸屏中顯示液體實(shí)時(shí)溫度值。 （4）上瓶機(jī)構(gòu)上沒有瓶和蓋或瓶或蓋不夠的狀態(tài)下自動(dòng)灌裝機(jī)線無法啟動(dòng)，瓶在傳輸帶通過光電編碼器和光電傳感器進(jìn)行高精度定位，在液體加注位時(shí)（混合液體加熱完畢）開啟電磁閥向瓶中注入稱重系統(tǒng)設(shè)置量的液體（由流量傳感器稱重模塊進(jìn)行計(jì)量）；加注完畢后至加蓋位時(shí)加蓋裝置給瓶加蓋，之后傳輸?shù)匠善穮^(qū)。 （5）具有急停功能。當(dāng)稱重系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中發(fā)現(xiàn)其它意外等，可以點(diǎn)擊急停按鍵，此時(shí)稱重系統(tǒng)會(huì)立即停止運(yùn)行并保持原有稱重系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)。但系統(tǒng)再次運(yùn)行務(wù)必確定各個(gè)稱重系統(tǒng)參數(shù)，保證如質(zhì)如量完成上次的生產(chǎn)任務(wù)，以免系統(tǒng)數(shù)據(jù)混亂而生產(chǎn)出不良品。 （6）有手動(dòng)和自動(dòng)檔選擇，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式。并且在觸摸屏上有各工作位的功能按鈕，分別用于控制各工序上的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，方便系統(tǒng)調(diào)試等。 （7）各工作位上的傳感器稱重模塊，作為系統(tǒng)處理和控制的數(shù)據(jù)依據(jù)。編寫組態(tài)監(jiān)控程序，對系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)視與控制。 （8）觸摸屏功能：自動(dòng)控制；手動(dòng)控制；系統(tǒng)急停；自動(dòng)灌裝機(jī)可通過觸摸屏設(shè)置和修改系統(tǒng)中多種原料配方參數(shù)，產(chǎn)生的混合液體總量，攪拌次數(shù)和周期，加熱溫度和時(shí)間，每瓶注入量，批次生產(chǎn)數(shù)量和傳輸速度；能顯示反應(yīng)罐防爆電子秤、攪拌罐和計(jì)量罐中的實(shí)時(shí)液位、各泵工作時(shí)的壓力計(jì)量罐的溫度、液體加注量、批次生產(chǎn)量、當(dāng)日生產(chǎn)總量；顯示系統(tǒng)故障及報(bào)警和監(jiān)視整個(gè)稱重系統(tǒng)各工作站位的工作態(tài)；2.稱重潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)控制系統(tǒng)組成 RHZ-6-6OO潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)的控制系統(tǒng)由液晶顯示器、工控機(jī)、讀卡器、微動(dòng)開關(guān)、流量計(jì)、數(shù)據(jù)釆集器、數(shù)據(jù)顯示儀表等組成。控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多種潤滑油品控制管理，具有對液體灌裝機(jī)用油信息進(jìn)行記錄、查詢、統(tǒng)計(jì)、輸出整理以及打印等功能。由于采用高性能的工控機(jī)、流量計(jì)、專用傳輸模塊和高穩(wěn)定性電子元器件，且經(jīng)過嚴(yán)格測試，具有使用方便、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。 2.4稱重潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)單體液體灌裝機(jī)選型 （1）過濾器。根據(jù)過濾精度的不同，一級、二級過濾器的濾芯采用不銹鋼絲網(wǎng),三級過濾器的濾芯釆用進(jìn)口玻璃纖維紙,殼體材料釆用鑄鋁。潤滑油經(jīng)過三級過濾器后的過濾精度達(dá)到6呻,能滿足液體灌裝機(jī)用油精度要求。 （2）油泵。油泵選用美國FILL—RITE公司生產(chǎn)的LP200P36Q型油泵。 （3）橢圓齒輪流量計(jì)。選用具有流量信號轉(zhuǎn)換功能的流量計(jì)，將流量轉(zhuǎn)換成電脈沖信號，由流量積算儀進(jìn)行數(shù)據(jù)釆集和計(jì)量，由控制系統(tǒng)控制各條輸油管線的啟停和加油等工作。 （4）控制系統(tǒng)。選用高可靠性的工控機(jī)作為控制系統(tǒng)的主機(jī)，并配備應(yīng)的輸入/輸出部件和專用控制軟件。 所研制的稱重潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下:①可灌裝的油品種類數(shù)為6種;②油品過濾精度為60m；③單種油品存儲量＜6001;④加油速度2251/min；⑤灌裝壓力為1.38MPa；⑥液體灌裝機(jī)工作電壓為&12316;220V；⑦液體灌裝機(jī)總功率為19.5kW；⑧外形尺寸（長X寬X高）為6000X2700X2850mm。 稱重型潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)的應(yīng)用 稱重潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)研制成功后,已在國內(nèi)某油田的兩個(gè)單位安裝使用，至今已有_年多時(shí)間。據(jù)用戶反饋及筆者跟蹤調(diào)研發(fā)現(xiàn),該液體灌裝機(jī)灌裝計(jì)量準(zhǔn)確，記錄及時(shí)，査詢方便。該液體灌裝機(jī)投用后，節(jié)約潤滑用油30%以上、液體灌裝機(jī)工作時(shí)間延長近20%、維修費(fèi)用降低近40%。同時(shí)，對潤滑部件進(jìn)行了磨損檢測,發(fā)現(xiàn)磨損量只有預(yù)期的一半，可預(yù)期液體灌裝機(jī)的使用壽命將會(huì)大幅延長。 稱重型潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)的投用，提升了使用單位的液體灌裝機(jī)潤滑管理水平，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 4結(jié)束語 稱重潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)雖然是根據(jù)特定用戶的實(shí)際要求特別研制的，但該液體灌裝機(jī)具有通用性，也方便根據(jù)不同用戶的不同要求調(diào)整液體灌裝機(jī)的配置參數(shù)。 稱重潤滑油自動(dòng)灌裝機(jī)的研制是成功的。隨著人們對環(huán)保和節(jié)能要求的提高，這類環(huán)保節(jié)能型的潤滑油集中灌裝裝置必將越來越受到用戶的青睞。 | |
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