尿素装置包装计数器技改简介

(河南能源化工集团中原大化公司，河南 濮阳 457004)

我公司尿素装置于1988年从意大利引进，包装是其最后一道工序，当料包从探头上经过时，会产生一个脉冲传到计数器上进行计数；现场堵包、粉尘过大、主板不稳定等诸多因素都会影响其计数精度，加之计数器设计上存在缺陷，虽然每年都进行周期性维护，但仍然故障频发，导致计数偏差很大，经常造成客户不满意，甚至要求索赔，严重影响尿素外销。因此，我们对包装计数器进行了彻底的技术改造，现简介如下。

1 原计数器工作原理及故障分析

1.1 原计数器概况(图1、图2)

1.2 原计数器工作原理

原计数器是一款适用于传送带运输袋装产品计数的仪器，集光电技术、单片机技术、HMI 技术和通讯技术于一体的设备。当对射式光电传感器被传送带上的料包遮挡时，计数器主机接收到感应信号，通过智能补偿算法判断过包数量并计数，程序启动后，联动继电器吸合，控制二次回路，来实现全自动定量装车，只要传送带上有料包通过传感器，计数器都会产生计数。

图1 原计数器设计图

图2 传感器安装图

1.3 原计数器故障原因分析

探头传感器安装位置在生产线末端装车机前，整个运输线较长，中间拐弯的地方很多，在拐弯处容易发生堵包现象，造成探头位置偏移甚至损坏；皮带也容易发生故障，造成连包等情况；探头在过道处露天安装，过往的装车工搬料包时容易使接线受损，造成接触不良，这些都直接影响计数精度。

原计数器主板部分芯片繁多，接线复杂，任何一根线松动或氧化均会引起计数器故障，造成计数器停止运行；计数器内置参数种类多，不易操作，当工况变化时要及时调整参数，否则也会造成计数不准；主板上电源模块不稳定，电压稍有不稳就会造成整块主板损坏。

2 技改后计数系统概述及工作原理

2.1 技改方案概述

采用光电开关作为探头传感器，将探头传感器位置改到运输线前端包装机后，包装机包装后直接计数，即使运输线后面出现堵包或皮带故障也不会影响正常计数；探头在室内安装，保证接线的安全性，杜绝人为因素造成不必要的损坏。

用SIEMENS S7-200 CN作为计数器核心元件，对原有3台计数器进行整合，用1台SIEMENS S7-200 CN实现3台计数器功能，设计并简化计数程序，下装到S7-200上，S7-200的接线只留探头传感器的，其他的一律取消；利用原计数器的外壳进行改造，把S7-200固定在箱子内，S7-200的显示屏SIEMENS TD400C固定在切割后的面板上，并在按键上打印操作说明。

2.2 新计数器工作原理(图3)

图3 技改后计数器工作原理示意

光电探头由振荡回路产生的调制脉冲经反射电路后，用数字积分光电开关或RC积分方式排除干扰，输出光电开关控制信号，利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无；当对射光束被传送带上的料包遮挡时，S7-200接收到脉冲信号，通过计算模块和延迟模块进行计数。

2.3 计数器的调试

在实际包装过程中，料包是不规则的，如果不加入延迟，会造成误计数，测量料包通过探头的时间为1.2～1.6 s，将计数器的延迟设计为0.3 s，这样就可避免误计数情况发生，使计数准确。

3 运行情况

自改造到现在，计数器运行正常，计数精准，操作简单，一次故障也未发生，深受操作工及维护人员的赞赏。原计数器1台需要1万，平均每年都要更换2台；技改后，S7-200和TD400只需2 000元，大大节约了备件费用。买尿素的客户再没因为计数不准要求重新计数，技改大获成功。

4 结束语

本次技改针对我国上世纪80年代引进的自动化包装生产线存在的缺陷，改变探头安装位置，并利用SIEMENS S7-200 CN对原PLC进行改造，成功解决了老式计数器存在的问题，且改造投资较少。经过此次改造，计数器精度得到空前提高，包装计数一袋不差，感应探头故障率大大下降，计数器几乎免维护，操作和维护人员的劳动强度大大降低，不但效果显著，而且具有可观的经济价值。

参考文献：

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