電子自動配料系統(tǒng)機(jī)

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  該配料系統(tǒng)的核心硬件均采用進(jìn)口或國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，其中控制儀表采用優(yōu)質(zhì)稱重控制儀表，它具有高精度，高可靠性，抗*力強(qiáng)等特點(diǎn)。傳感器選用高精度稱重模塊。稱重模塊安裝簡單、維護(hù)方便，為系統(tǒng)*穩(wěn)定性提供了可靠的保證。因此我們的配料系統(tǒng)精度高、速度快、穩(wěn)定性能好，自動化程度高。

  1.自動配料系統(tǒng)的構(gòu)成 

  自動配料系統(tǒng)由5臺電子皮帶秤配料線組成，編號分別為1#、2#、3#、4#、5#、，其中1#～4#為一組，1#為主料秤，其余三臺為輔料秤。當(dāng)不需要添加輔料時，5#電子秤單獨(dú)工作輸送主料。系統(tǒng)具有恒流量和配比控制兩種功能。對于恒流量控制時，電子皮帶秤根據(jù)皮帶上物料的多少自動調(diào)節(jié)皮帶速度，以達(dá)到所設(shè)定流量要求。以主秤（1#）系統(tǒng)工藝流程來分析，工藝流程如圖1所示。

  自動配料系統(tǒng)加電后，皮帶驅(qū)動電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，微處理機(jī)根據(jù)當(dāng)前操作控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。料斗中的物料落在落料區(qū)，經(jīng)皮帶運(yùn)送到達(dá)稱重區(qū)，由電子皮帶秤對皮帶上的物料進(jìn)行稱重。稱重傳感器根據(jù)所受力的大小輸出一個電壓信號，經(jīng)變送器放大，輸出一個正比于物料重量的計量電平信號。該信號送*位機(jī)的接口，經(jīng)采樣后并轉(zhuǎn)換成一個流量信號，在上位機(jī)上顯示當(dāng)前流量值。同時將此流量信號送至PLC接口，與上位機(jī)設(shè)定的各種配料給定值進(jìn)行比較，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)算，其控制量送至變頻器，以此來改變變頻器的輸出值，從而改變驅(qū)動電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。調(diào)整給定量，使之與設(shè)定值相等，完成自動配料過程。

  流量就是一定時間內(nèi)皮帶上走過的物料量。電子皮帶秤稱量的是瞬時流量，上位機(jī)給出的是設(shè)定流量，二者在實(shí)時計量中有所偏差。在流量實(shí)際控制中采用工業(yè)控制中應(yīng)用為廣泛的PID調(diào)節(jié)，根據(jù)流量偏差，利用比例、積分、微分計算出控制量進(jìn)行控制，控制量輸入和輸出（誤差）之間的關(guān)系在時域中可用公式表示如下： 

  公式中e（t）表示誤差、控制器輸入，u（t）是控制器的輸出，kp為比例系數(shù)，Ti為積分時間常數(shù)，Td為微分時間常數(shù)。圖2為系統(tǒng)流量PID閉環(huán)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)圖。在生產(chǎn)過程進(jìn)行自動調(diào)節(jié)時，以主料成分的流量計量為依據(jù)，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求通過上位機(jī)設(shè)定出總流量及主、輔料配比參數(shù)，按配方比例摻雜其余輔料。流量計量控制是計量偏差與變頻調(diào)速的結(jié)合，具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠和調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。 　　  當(dāng)自動配料系統(tǒng))開始工作時，啟動配料生產(chǎn)線。首先系統(tǒng)程序進(jìn)行初始化，通過上位機(jī)或觸摸屏設(shè)置配料配比，檢查料斗有無物料。若無物料，向料斗送料，啟動配料生產(chǎn)線，由電子皮帶秤進(jìn)行稱重并實(shí)時計量，CPU計算得實(shí)時流量及累計流量。若設(shè)定流量與實(shí)際流量有偏差，調(diào)節(jié)器根據(jù)系統(tǒng)控制要求比較設(shè)定值與實(shí)際流量的偏差，經(jīng)PID調(diào)節(jié)改變輸出信號以控制變頻器對輸送電機(jī)的速度調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)恒流量控制。根據(jù)配比各輔料同時混合計量，并按配方工藝要求添加。系統(tǒng)主程序控制流程如圖：自動配料系統(tǒng))中主、輔料秤由可編程控制器（PLC）和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)兩級控制?，F(xiàn)以1#～4#四臺電子皮帶秤的PLC控制分析為例，每一電子皮帶秤有一臺皮帶驅(qū)動電機(jī)，兩個料位傳感器，一個速度傳感器，一個稱重傳感器，一臺變頻器，它們構(gòu)成了被控對象。電動機(jī)的啟、停由開關(guān)量控制，PLC數(shù)字量輸出信號作為變頻器的控制端輸入信號，經(jīng)變頻器調(diào)制輸出高頻脈沖給皮帶驅(qū)動電機(jī)。料位傳感器檢測料斗有無物料，速度傳感器測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)需8個數(shù)字量輸入信號，25個開關(guān)量輸入信號和24個開關(guān)量輸出信號，I/O點(diǎn)總數(shù)量為57。I/O點(diǎn)數(shù)量和類型如表1所示。　PLC代替了傳統(tǒng)的機(jī)械傳動及龐大的控制電器，實(shí)現(xiàn)了電氣的自動化控制。通過對皮帶電動機(jī)的變頻調(diào)速，達(dá)到節(jié)約能源和提高配料精度。

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