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工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中的配料系統(tǒng)主要目標是根據(jù)原料配料的工藝要求，將液體、固體、顆粒狀、粉狀原料經(jīng)稱量、混合、攪拌等工序配制為成份、水分合格的混合料并送入制造過程的系統(tǒng)。

1、該公司配料控制系統(tǒng)解決方案的主要功能

（1）監(jiān)控功能：對皮帶稱配料過程的瞬時流量、日累計、月累計、年累計等參數(shù)進行檢測和監(jiān)視；

（2）畫面顯示：通過計算機顯示器可顯示配料過程中有關控制參數(shù)的運行狀況，以及顯示實時配料曲線和表格；

（3）打印管理：可隨時打印配料報表，以便保存和查詢；

（4）通訊功能：工控機與PLC和儀表之間進行可進行雙向數(shù)據(jù)及信息交換；

（5）數(shù)據(jù)處理：系統(tǒng)可自動對采集的信號進行運算處理，并輸出到相應的控制量；

（6）控制功能：根據(jù)操作前相應的設定值，自動控制設備的正常運行，包括PID調(diào)節(jié)；

（7）報警功能：上位機以畫面方式和聲光信號方式對各種參數(shù)超限或設備狀態(tài)異常進行報警。

2、該公司配料控制系統(tǒng)解決方案的主要特點

在系統(tǒng)結構上采用中小型集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了分散控制，集中管理的問題；

上位機和下位機相對獨立，具有手動、自動、半自動切換功能，聯(lián)機時，彼此間按特定的協(xié)議互通信息，脫機時，單臺秤可獨立實現(xiàn)工藝閉環(huán)過程控制；

上位機遠離操作現(xiàn)場，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，改善了操作員的工作環(huán)境；

下位機選用可編程控制器，具有很強的抗干擾能力，編程簡單易于掌握，能在惡劣的環(huán)境中長期可靠的運行；

采用PID調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的配料精度，并能根據(jù)生產(chǎn)要求，設置最佳的工作開關時序，自動修改配料系統(tǒng)的物料配比。

在配料控制系統(tǒng)中，工業(yè)計算機可以兼容絕大部分的工控機，上位機 + PLC的結構提高了系統(tǒng)的可靠性。上位機除了下達初始工藝參數(shù)和控制指令外，不參與PLC的實時控制過程，即使上位機處于脫機狀態(tài)，PLC也能順利地完成當前的生產(chǎn)任務。動態(tài)的工藝流程顯示畫面，操作人員可通過彩色顯示器直觀地監(jiān)視整個配料控制過程，包括料倉輸送設備的工作狀態(tài)、秤量數(shù)據(jù)、混合機和各種工藝閘閥門的工作狀態(tài)等。

3、該公司配料控制系統(tǒng)解決方案的總體構成及系統(tǒng)原理

（1）系統(tǒng)結構

稱重配料控制系統(tǒng)系統(tǒng)主要由電子稱量機構、稱重控制儀表、PLC、以及工業(yè)計算機四大部分組成。電子稱量機構一般指含重量傳感器、稱量倉、給料設備（氣動或電動閥門/電振機/螺旋絞刀），排料設備組成的計量單元，也可以是皮帶給料秤，螺旋給料秤等。一般1臺稱重控制儀表連接1臺電子稱量機構，一臺電子稱量機構可對應1個或多個原料倉；PLC作為邏輯控制核心按工藝配方要求執(zhí)行電子秤的稱量操作；工業(yè)計算機作為上位機是人和機器對話的操作終端，主要功能是監(jiān)視電子秤為主的整個系統(tǒng)的運行狀況，對PLC下達操作命令及標定修改參數(shù)?？刂破鬟€提供RS232、RS485接口和ADSL、GPRS、CDMA、光纖等通訊。

（2）系統(tǒng)原理

上位機：對整個系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，畫面顯示和報表打?。?/span>

PLC：實現(xiàn)配料的自動控制；

配料儀表：用于配料的PID調(diào)節(jié)及瞬時流量和累計流量等參數(shù)的顯示；

控制柜：用于系統(tǒng)的邏輯控制和供配電；

現(xiàn)場手操箱：用于現(xiàn)場單臺設備的啟?？刂啤?/span>

4、該公司自動配料系統(tǒng)可采用的運行方式：手動、半自動和全自動三種

手動時，將現(xiàn)場控制箱和儀表箱的轉換開關都打到手動位置，由現(xiàn)場控制箱上的啟停按鈕、電位器、頻率表等實現(xiàn)控制，由稱量儀表顯示物料瞬時量及累積量。主要用于網(wǎng)絡系統(tǒng)故障PLC控制系統(tǒng)發(fā)生故障或其它原因，需要進行手動檢修試車工作情況下的應急操作。

半自動時，將現(xiàn)場控制箱和儀表箱的轉換開關都打到自動位置，由現(xiàn)場控制箱上的啟停按鈕、頻率表、稱重控制儀表等實現(xiàn)控制，可以通過稱重儀表設定的配方自動調(diào)整配料量，顯示物料瞬時量及累積量；也可通過現(xiàn)場的操作屏，設定配方來調(diào)配料量。主要用于不需要上位控制時，實現(xiàn)現(xiàn)場操作。

全自動時，將儀表箱的轉換開關打到聯(lián)動位置，由上位機控制皮帶的啟停，動態(tài)顯示各物料量、皮帶運行狀態(tài)、各種報警指示，各配料量由上位機根據(jù)工藝要求統(tǒng)一設定，可進行采集和處理各配料控制回路來的稱量信號與開關量狀態(tài)，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的皮帶秤給料、稱量檢測、料量調(diào)節(jié)，選擇和切換料倉等配料過程的自動控制。此時現(xiàn)場手動控制系統(tǒng)不起作用，完全通過中控室進行操作。

5、自動運行方式下的系統(tǒng)啟動和停止

四種方式：順序啟動、順序停止、緊急停止、同時啟動

順序啟動:用于系統(tǒng)的初次啟動或者順序停止后的系統(tǒng)再啟動，順序啟動功能可以控制參加配料的給料設備按照皮帶的運行方向按一定的時間間隔依次啟動，保證料頭能夠?qū)R。

順序停止：用于希望長時間停車的場合，這樣可以保證輸送皮帶上的物料都運送干凈，使皮帶處于無物料狀態(tài)。

緊急停止：用于發(fā)生緊急情況所有參與配料的設備立即停止運行的場合。

同時啟動：用于急停后的再啟動，能夠使系統(tǒng)在上一次的斷點處接著往下運行。

6、對物料量采用的控制方式

根據(jù)該公司的經(jīng)驗，針對不同的原料，采用不同的設備來進行給料。對于顆粒狀原料，選擇振動料斗或皮帶稱進行給料；對于粉末狀原料，建議選用螺旋設備進行給料，對于液體類原料，采用電磁閥與變頻器相結合的方式進行給料。根據(jù)用于的要求，可設計出不同的生產(chǎn)能力系統(tǒng)。

在自動配料系統(tǒng)解決方案中，常用的計量方式有：

體積式稱重配料系統(tǒng)。設定馬達轉速，按體積方式計算在規(guī)定時間內(nèi)檢測的重量。相同組分的原料，在規(guī)定時間內(nèi)測試2-5次對比重量精確度。精度通常為±0.5%—1%；

增重式自動配料系統(tǒng)。通過批次檢測的重量和設定值進行對比，來調(diào)整下一批次原料的重量。同等組分的原料通過人工和設備的計重混合，比較多種原料的配比度。配比精度通常為±0.3%—0.5%；

失重式自動稱重配料系統(tǒng)。通過重量傳感器檢測到的重量和設定值對比，由控制器微調(diào)馬達轉速消除偏差。在規(guī)定時間內(nèi)取不同時間點，檢測到的重量和設定值對比，精度通常為±0.1%—0.5%。

當某種物料量所需配比確定后，將其作為設定值輸入上位機，經(jīng)網(wǎng)絡傳輸給稱重儀表。物料落到稱重皮帶上，其重量由稱重傳感器檢測，取得物料流量（測量值）的反饋電壓信號到稱量控制儀表并運算成為PV當前值，經(jīng)PID運算再輸出4～20mA控制信號至變頻器，以此改變其U／F輸出值，從而改變皮帶速度來控制物料量的大小，實現(xiàn)自動配料。

物料配比的控制。本系統(tǒng)給料任務以來自上位機的配比輸入與計算進行控制為主，即將各種原料的工藝參數(shù)輸入計算機，由計算機直接對各料種進行設定和配比協(xié)調(diào)。當上位機出現(xiàn)問題時，可以通過現(xiàn)場的操作面屏來實現(xiàn)自動控制。

自動倒倉控制。同一種物料分別裝于幾個料倉中，在生產(chǎn)中只用到其中的部分料倉給料，要求在某一正在給料的料倉發(fā)生故障（無料、堵料、機械故障等）時，控制系統(tǒng)根據(jù)程序設定，自動啟動一滿足條件且沒有參與配料的料倉給料系統(tǒng)。

燃料流量值的自動調(diào)整。設備順停時，由于一種物料的總量隨著下料的而逐步減少，這時，程序自動逐漸減少燃料的下料量，以保證原配比不變。

 

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