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1，引言
玻璃生產(chǎn)過(guò)程中，配料是一道極其重要的工藝，原料稱重又是配料生產(chǎn)過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)。玻璃原料的自動(dòng)配料是現(xiàn)代玻璃工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在以往的配料自動(dòng)控制中，大多采用“集中控制，集中管理”，往往由于某部位出現(xiàn)事故而使控制系統(tǒng)癱瘓。一種由配料控制器、PLC及研華工控機(jī)組成的配料控制系統(tǒng)，實(shí)施“分散控制，集中管理”的控制模式，采用總線式通信傳輸，上位工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)集中管理、打印及控制參數(shù)輸入，同時(shí)也可以將參數(shù)、數(shù)據(jù)通過(guò)因特網(wǎng)遠(yuǎn)傳，便于遠(yuǎn)距離對(duì)參數(shù)及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并實(shí)現(xiàn)控制儀表診斷。
2，配料系統(tǒng)的設(shè)備
玻璃原料主要由硅砂、純堿、方解石、長(zhǎng)石及混合小料等六種原料組成，配料房設(shè)有六個(gè)對(duì)應(yīng)的配料倉(cāng)。配料倉(cāng)上方設(shè)有運(yùn)送原料的斗提機(jī)。小料倉(cāng)是用來(lái)存放由多種微量化工原料預(yù)混合后的混合小料，為了提高配料精度，常把長(zhǎng)石粉與小料混合在一起稱重。在每個(gè)料倉(cāng)壁設(shè)有料倉(cāng)振打裝置，原料一般采用振動(dòng)式給料機(jī)（或螺旋給料機(jī)）通過(guò)溜管送進(jìn)稱料斗。稱重采用S型稱重傳感器。秤體采用圓形，秤口坡度必須根據(jù)化工原料的不同采用不同的設(shè)計(jì)。在每個(gè)稱料倉(cāng)壁也設(shè)有料倉(cāng)振打裝置?；旌蠙C(jī)將幾種原料定時(shí)混和，混合機(jī)旁設(shè)有定量加水儀表向混合機(jī)加水。暫存斗將混和好的原料暫時(shí)存放起來(lái)，以便將原料均勻地送入皮帶機(jī)，其倉(cāng)壁也設(shè)有料倉(cāng)振打裝置以便順利放料。碎玻璃倉(cāng)分外購(gòu)碎玻璃倉(cāng)及廠內(nèi)碎玻璃倉(cāng)。放料時(shí)由振動(dòng)給料機(jī)向皮帶機(jī)均勻地鋪放碎玻璃，這樣在皮帶傳動(dòng)機(jī)產(chǎn)生均勻料層。在皮帶機(jī)末端設(shè)有除鐵裝置，以消除鐵雜質(zhì)對(duì)玻璃窯爐爐體的損壞。此外，在皮帶機(jī)上設(shè)有不同擋板，便于將原料送往不同的窯爐車間。提升機(jī)將玻璃原料提升，送入皮帶機(jī)，最后由皮帶機(jī)將玻璃原料送入窯爐料倉(cāng)。窯爐料倉(cāng)上端和下端各設(shè)有料位儀表，用來(lái)檢測(cè)料位高度，一般采用電容式料位計(jì)。另外，在高質(zhì)量玻璃制品中，常設(shè)有硅砂脫水設(shè)備，以便更好地保證玻璃原料的含水量。為了減少玻璃原料的含鐵量，所有料倉(cāng)一般都由不銹鋼材料制成。
研華工控機(jī)的COM1通信口與PLC采用RS232通信連接方式，同時(shí)研華工控機(jī)的COM2通信口與各個(gè)配料控制器采用總線通信方式。PLC與配料控制器是I/O信號(hào)連接，PLC向配料控制器發(fā)出啟動(dòng)、停止信號(hào)，配料控制器向PLC發(fā)送配料結(jié)束信號(hào)。另外，研華工控機(jī)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器與因特網(wǎng)，使系統(tǒng)在玻璃廠內(nèi)形成局部網(wǎng)。
（2）配料控制部分配料控制部分由PLC、配料控制器、稱重傳感器及信號(hào)分配器組成。PLC主要用于設(shè)備起停及倉(cāng)門的打開與關(guān)閉等開關(guān)量控制，是配料系統(tǒng)連鎖的邏輯控制部件，它通過(guò)對(duì)倉(cāng)門、運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)，對(duì)配料系統(tǒng)實(shí)施系統(tǒng)互鎖。PLC與配料控制器是I/O方式連接，直接參與配料控制。配料控制器采用德國(guó)某公司的配料控制器，具有稱重信號(hào)采集，快加、慢加控制及過(guò)沖量自整定等功能，可對(duì)料方輸入及參數(shù)進(jìn)行修改。每個(gè)秤裝有三個(gè)稱重傳感器，其信號(hào)送入分配器，并聯(lián)連接到橋壁上，經(jīng)過(guò)電壓分壓送入配料控制器。
4，系統(tǒng)工作原理
首先是將原料從各自的地倉(cāng)通過(guò)斗提機(jī)送入配料倉(cāng)，小料預(yù)混后送入小料倉(cāng)。當(dāng)窯爐料倉(cāng)下限報(bào)警后，配料系統(tǒng)開始啟動(dòng)，先將皮帶機(jī)、提升機(jī)、混合機(jī)順序啟動(dòng)，同時(shí)配料控制器按照配方開始配料。開始配料與料斗門關(guān)到位互鎖，即料門關(guān)才允許開始配料。如果料門在關(guān)信號(hào)給出后一定時(shí)間內(nèi)不能關(guān)到位，PLC將產(chǎn)生報(bào)警，提示維修人員維護(hù)檢修料斗門。配料時(shí)的加料分為快加、慢加?？旒邮侵阜Q重質(zhì)量未接近料方時(shí)迅速加料，如果流速未達(dá)到指定流速時(shí)，配料倉(cāng)開始振打，直至達(dá)到指定流速；慢加是指稱重質(zhì)量接近料方時(shí)開始慢速加料，這時(shí)不允許料倉(cāng)振打。當(dāng)三個(gè)稱重倉(cāng)稱重完畢，向PLC請(qǐng)求放料，在混合機(jī)料空和混合機(jī)料門關(guān)到位的情況下，允許配料稱重控制器控制放料。放料完畢后由PLC控制關(guān)料門，料門都關(guān)到位后PLC允許配下一種料?；旌蛿嚢栌蒔LC定時(shí)控制，攪拌機(jī)始終攪拌，攪拌時(shí)定量加水，混合倉(cāng)必須在暫存斗料門關(guān)（暫存斗如果設(shè)有稱重秤）且秤空時(shí)放料?；旌蟼}(cāng)關(guān)到位后暫存斗開始放料。外購(gòu)碎玻璃倉(cāng)和廠內(nèi)碎玻璃倉(cāng)經(jīng)延時(shí)開始向皮帶機(jī)送料，送料的多少由料門開度控制。外購(gòu)碎玻璃倉(cāng)和廠內(nèi)碎玻璃倉(cāng)的起停根據(jù)暫存斗放料開始和放料結(jié)束來(lái)控制。所有控制由PLC實(shí)施控制連鎖，由PLC控制順起、順停。
5，主要技術(shù)指標(biāo)及功能
傳感器精度為±0.03%；配料精度為±0.5%；全系統(tǒng)實(shí)施互鎖。系統(tǒng)主要功能包括檢測(cè)、顯示、控制、通信及輸入打印等功能。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)檢測(cè)各項(xiàng)工藝參數(shù)，檢測(cè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況及通信故障檢測(cè)。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示各項(xiàng)工藝參數(shù)及工作運(yùn)行圖，包括工況流程圖、配料設(shè)備的控制圖、配料料方表及記錄表（稱料記錄、報(bào)警記錄、料方記錄等）?？刂乒δ馨ǎ孩倩ユi功能配料系統(tǒng)是由多種設(shè)備構(gòu)成，在運(yùn)行中彼此相互關(guān)聯(lián)，因此必須實(shí)施設(shè)備互鎖，從而避免造成堆料、堵料、廢料等事故發(fā)生；②順起、順停即皮帶機(jī)、提升機(jī)、混合機(jī)按一定順序啟動(dòng)及一定順序停止；③延時(shí)停止如果提升機(jī)存有余料，勢(shì)必造成提升機(jī)下次啟動(dòng)時(shí)載荷過(guò)大，損壞提升機(jī)設(shè)備，因此必須采用延時(shí)停止；④稱重配料時(shí)配料控制器具有快加、慢加控制及過(guò)沖量自整定等功能，確保稱重快速、準(zhǔn)確；⑤強(qiáng)啟、強(qiáng)停為了便于維護(hù)、維修設(shè)備并能迅速處理事故，系統(tǒng)設(shè)有設(shè)備強(qiáng)行啟動(dòng)和強(qiáng)行停止開關(guān)；⑥廢料處理當(dāng)發(fā)生廢料時(shí)，允許皮帶機(jī)倒轉(zhuǎn)，將廢料送入廢料堆，玻璃廠一般將廢料當(dāng)作廠內(nèi)碎玻璃處理。
通信功能主要指工控機(jī)與配料控制器、工控機(jī)與PLC的通信以及工控機(jī)上因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳。
系統(tǒng)具有多種輸入方式，料方及配料控制參數(shù)可以從配料控制器通過(guò)鍵盤直接輸入，也可以通過(guò)工控管理機(jī)向配料控制器傳送料方及控制參數(shù)。工控機(jī)可將料方、配料結(jié)果及報(bào)警實(shí)行打印機(jī)輸出。
6，軟件實(shí)現(xiàn)
Window95環(huán)境下，利用組態(tài)軟件編寫畫面、打印及鍵盤操作程序。工控機(jī)與配料控制器的通信用VB編寫，通信格式參照配料控制器的通信手冊(cè)。PLC的控制程序用PLC提供的編程軟件編寫，通信遵循/MODE-BUS通信協(xié)議。
7，結(jié)束語(yǔ)
該配料系統(tǒng)系統(tǒng)已投入運(yùn)行三年，成功地進(jìn)行了配料車間的全自動(dòng)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)的整體運(yùn)行速度和配料精度，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，以其靈活性、可靠性、方便性而受到用戶好評(píng)。

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