VIPA的PLC控制系統(tǒng)，在加多寶內(nèi)壓檢測(cè)機(jī)中的應(yīng)用

灌裝食品有很多優(yōu)點(diǎn)，能在常溫下存放和流通，較好地保存了天然新鮮食品的色香味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；灌裝食品的原理是依靠密封殺菌，達(dá)到商業(yè)無菌要求，不需要也不允許加入任何防腐劑。罐裝材料主要分為鍍錫薄鋼板和鋁材，由于鋁材制罐具有重量輕、無氣味無毒害、易于加工和再回收利用等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為罐裝飲料的主流，但同時(shí)，鋁材機(jī)械性能較低，需要在罐裝過程中對(duì)罐內(nèi)注入安全惰性氣體，增強(qiáng)罐體機(jī)械強(qiáng)度，達(dá)到利于運(yùn)輸流通的目的。

在線內(nèi)壓檢測(cè)機(jī)就是利用正常品罐內(nèi)具有一定壓力這一特征，對(duì)在線高速運(yùn)動(dòng)的每一罐密封殺菌后的飲料罐內(nèi)壓進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于在灌裝、殺菌過程中密封性已經(jīng)不良的產(chǎn)品（低于低限壓力）和可能會(huì)在銷售運(yùn)輸過程中產(chǎn)生爆裂（高于高限壓力）的產(chǎn)品給予剔除，從而保證進(jìn)入包裝之前都是密封性能良好，罐內(nèi)壓力適中的產(chǎn)品。

圖一：內(nèi)壓檢測(cè)機(jī)測(cè)量原理圖

內(nèi)壓檢測(cè)機(jī)的基本工作原理如下：經(jīng)過罐裝封口再高溫殺菌后的產(chǎn)品，被輸送帶引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)壓檢測(cè)機(jī)，兩條對(duì)稱柔軟皮帶將“被檢罐”夾持向前方運(yùn)送，罐子在通過測(cè)力傳感器時(shí)，一瞬間將內(nèi)部壓力傳導(dǎo)給測(cè)力傳感器，控制器采集到單個(gè)罐子在通過測(cè)力傳感器的一個(gè)周期內(nèi)足夠的數(shù)據(jù)點(diǎn)，構(gòu)成完整的壓力波形，這些數(shù)據(jù)點(diǎn)經(jīng)過算法可以得到該罐產(chǎn)品的內(nèi)壓值，再通過對(duì)比“高限”與“低限”參數(shù)，決定是否剔除該產(chǎn)品。

圖二：（上）VIPA 313-5BF13，（下）VIPA SLIO CPU015

原有控制系統(tǒng)是歐洲進(jìn)口設(shè)備自帶的專用控制器，備件成本很高，后改造成德國某知名品牌PLC系統(tǒng)，其內(nèi)部高速中斷最快只有1ms，而且受到運(yùn)算處理速度的局限，實(shí)際采樣周期最快只能達(dá)到>3ms，生產(chǎn)線勉強(qiáng)能達(dá)到600罐/分鐘的速度，但因采樣點(diǎn)少誤差大，造成剔除裝置的誤打率較高，浪費(fèi)嚴(yán)重，內(nèi)壓檢測(cè)機(jī)成為整條生產(chǎn)線的瓶頸，生產(chǎn)效率上不去，因此加多寶的技術(shù)人員一直在調(diào)研能滿足這一應(yīng)用需求的PLC產(chǎn)品，要求：模塊反應(yīng)時(shí)間短，模擬量轉(zhuǎn)換快，CPU采樣周期短、運(yùn)算速度高，成本不要太高。經(jīng)過雙方反復(fù)論證與在線實(shí)驗(yàn)，VIPA 313-5BF13真正實(shí)現(xiàn)了1ms的采樣周期，將采樣點(diǎn)數(shù)提高了近4倍，檢測(cè)精度明顯改善，有效降低了誤打率，大幅減少了浪費(fèi)；更可喜的是，選用VIPA SLIO系列CPU 015以及高速信號(hào)模塊構(gòu)建的系統(tǒng)，采樣頻率又可以比VIPA 313-5BF13提高4倍，背板傳輸速率、模擬量轉(zhuǎn)換時(shí)間等技術(shù)指標(biāo)也大幅提升，系統(tǒng)采樣周期可達(dá)到250微秒，完全能夠滿足1200罐/分鐘生產(chǎn)線的需求。
? ? ? ?至此，基于SPEED7處理器技術(shù)的VIPA 300S和SLIO系列PLC的優(yōu)異性能得到了充分驗(yàn)證，并逐步在加多寶各個(gè)工廠推廣使用。

圖三：加多寶內(nèi)壓檢測(cè)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)圖片

目前，加多寶已經(jīng)在多個(gè)工廠的內(nèi)壓檢測(cè)機(jī)上使用了VIPA的PLC控制系統(tǒng)，內(nèi)壓檢測(cè)機(jī)效率的提升，有效提高了整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，隨著越來越多的檢測(cè)機(jī)選用VIPA產(chǎn)品，必將對(duì)增強(qiáng)加多寶的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。更有意義的是，這一應(yīng)用成果完全可以推廣至食品飲料行業(yè)的同類設(shè)備制造商，有了VIPA的SPEED7技術(shù)的支持，用戶只需投入較低的成本，即可帶來倍增的效益，解決困擾企業(yè)的瓶頸，助力企業(yè)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力！