台安SV300在干白粉定量包装秤中的应用———台安SV300在干白粉定

1 引言
        干白粉是一种粉末状化工产品，过去用于成品包装的干白粉定量包装秤给料装置，大多采用电机拖动的双螺旋给料机。为保证控制系统精度和速度，双螺旋给料机共有大、小两级螺旋给料，初始状态均处于停止位。进入自动运行状态时，当物料重量达到大给料设定值时停止大给料电机并继续保持小给料电机运转，当物料重量达到最终设定值时，关闭小给料电机。由于干白粉的流动性和螺旋给料机的机械惯性，再加上物料输送的不均匀，定量包装秤的动态精度很难稳定控制。基于上述问题，我们此次采用变频器驱动对干白粉定量包装秤的给料装置进行改造，将双螺旋给料机形式改为单螺旋给料机形式，即降低了生产成本，又提高了干白粉定量包装秤的性能。
  
2.干白粉定量包装秤的结构组成
        干白粉定量包装秤为毛重式称量方式，结构组成如图1所示：主要由储料仓、螺旋给料机、截料装置、称重夹袋装置、气动部分以及电气控制柜组成。   
  
  图1 结构组成示意图
  3. SV300变频器的选用
        选择变频器时，除了根据电机类别和螺旋给料机的生产效率和驱动功率外，还应以实际电机电流作为选择的依据，电机的额定功率只能作为参考。另外，应充分考虑变频器的输出含有很多的高次偕波，会使电机的功率因数和效率变坏。因此，用变频器给电机供电与用工频电网供电相比较，电机的电流会增加10%而温升会增加20%。所以在选择电机和变频器时，应考虑到这种情况，适当留有余量，以防止温升过高，影响螺旋给料机的使用寿命。
  
        做了深入的了解设备情况后,我们选用了台安科技生产的SV300-405变频器，该变频器采用了先进的驱动控制技术，是一种低噪音高性能的变频器，具有最佳控制的电压矢量，可以最大限度地发挥电机的输出转矩，完全适用于干白粉的定量包装控制技术要求。
  
4. 干白粉定量包装秤的硬件构成
        电气原理图如图2所示，核心部件为SV300-405变频器和XK3210称重显示控制器。XK3210称重显示控制器内置简易PLC，通过简单的二次编程，可完成定量包装秤的基本控制功能，适用于净重式和毛重式等定量包装秤，其输出OUT1(大给料)和OUT2(小给料)为无电压继电器输出信号，可直接驱动SV300-405变频器的调速输入端S1(1速)S2(2速)。动力电源线AC380V通过空气开关Q1接至变频器R、S、T端子，螺旋输送机电机接至变频器U、V、W端子。
  
        其中，定量称重数据参数通过称重显示控制器设置，可设置提前量、最终定量值、延时时间等参数。螺旋给料机给料速度、过流过压保护等参数通过变频器操作面板可方便地调整。
  
  图2 电气原理图
  5.变频器的使用效果
        采用变频器后，干白粉定量包装秤的螺旋给料机运行平稳，给料均匀，升降速平滑，无机械冲击，对动态称重数据影响很小。主要表现在以下方面：
(1) 变频给料装置精度高，系统保护功能完善。参数的优化可通过人机界面设置修改，且发生故障后可直接将自诊断的结果显示在人机界面上，缩短了检修时间，大大提高了工作效率。
(2) 延长了电动机的使用寿命。由于电动机的启停电流为额定电流的5~7倍，冲击转矩很大，影响电机的使用寿命。变频启动是一种软启动方式，可避免对电机的机械冲击，且保护了设备，减少了设备的磨损。正常使用时，由于电动机转速一般都降至额定转速以下，设备的磨损大大减少。
(3) 可靠的保护措施。变频器通过自身设置的参数很容易实现过流、过压、欠压等保护措施。
(4) 控制系统稳定可靠,电机经济运行,节能效果明显。
  
6.结束语
        采用变频器后的干白粉定量包装秤运行平稳可靠，定量控制精度高，自投入使用以来取得了良好的效果，操作维修简单方便，降低了维护费用，达到了系统设计的要求，受到了用户的好评，并带来了良好的经济效益。