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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2021-06-24 10:35:46 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
1 概述
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,生產(chǎn)規(guī)模的擴大,工業(yè)生產(chǎn)過程自動控制程度也越來越高、手段也越來越先進,原有的生產(chǎn)配料裝置遠不能滿足當前高度自動化的需要。減輕勞動強度,保障生產(chǎn)的可靠性、安全性,降低生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染,提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟效益是企業(yè)生產(chǎn)所必須面臨的重大問題。
電子皮帶配料系統(tǒng)是一種集散控制系統(tǒng)。它集計算機管理技術(shù)、過程控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)自動控制技術(shù) 計量技術(shù) 新傳感器技術(shù)于一體的機電一體化產(chǎn)品;充分利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制;充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點,采用標準化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計,配置靈活組態(tài)方便。
2 自動配料系統(tǒng)
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成(以某鋼廠 7 臺自動配料秤為例)
電子皮帶秤 (自動將皮帶輸送機上流過的散裝物料進行連續(xù)累計的一種裝置) 自動配料系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:7 臺儲料倉、7 臺圓盤給料機、7臺自動皮帶輸送機(內(nèi)嵌電子皮帶秤、7臺現(xiàn)場操作、1 臺儀表控制柜 (內(nèi)嵌 XK3210P型電腦積算儀和 AI 型智能調(diào)節(jié)器等)、1 臺動力控制柜 (內(nèi)含 PLC等)、1 臺低壓開關(guān)柜、2 臺變頻器柜 (內(nèi)含 7 臺變頻器)、1 臺工業(yè)控制微型計算機及組態(tài)軟件。
主要參數(shù):
(1 ) 圓盤給料機
電機型號為 YSP160Mz- 4,功率 11Kw,轉(zhuǎn)速1140rpm,AC380V,50Hz。
(2 ) 電子配料皮帶秤
皮帶寬度:1000mm;速度:0.5m/s;生產(chǎn)能力:110t/h ( 5 臺),75t/h (2臺)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖如圖 1 所示。
2.2 系統(tǒng)工作原理
2.2.1 比例調(diào)節(jié) (下料閉環(huán)控制) 原理閉環(huán)控制過程主要是通過電子皮帶秤對圓盤給料機輸送的物料進行計量,由電腦積算儀接收稱重信號和速度信號,經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為累計值和瞬時流量,并將累計、瞬時流量信號由 RS- 485口傳送給工業(yè)控制機 (上位機)、并以 4~20mA模擬電流信號傳送給 AI 調(diào)節(jié)器,AI 調(diào)節(jié)器將該信號與內(nèi)部設(shè)定值進行比較運算后,輸出 4 20mA的模擬信號送給變頻器,再由變頻器去調(diào)節(jié)圓盤給料機的轉(zhuǎn)速,當流量增大時,降低圓盤給料機的轉(zhuǎn)速,反之提高圓盤給料機的轉(zhuǎn)速,從而使得物料的流量和階段累計量均保持在設(shè)定的范圍內(nèi),進而得到可靠的產(chǎn)品質(zhì)量。
閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 2 所示
2.2.2 系統(tǒng)工作原理
(1 ) 集中監(jiān)視、控制管理
工控機作為上位機,通過 RS485 總線接口與電腦積算儀和人工智能調(diào)節(jié)器進行雙向通訊,并通過 RS232 接口與動力控制柜中的 PLC進行雙向通訊,并對整個生產(chǎn)過程進行監(jiān)視,構(gòu)成完整的配料系統(tǒng)。根據(jù)生產(chǎn)工藝過程的需要,用戶可在工控機端設(shè)定參數(shù)、啟停設(shè)備,并對整個配料系統(tǒng)進行管理和控制,打印報表。同時工控機還留有一個 RS485 雙向通訊接口,以備與其他工控機通訊。
(2 ) 分散控制
脫離工控機,根據(jù)生產(chǎn)工藝過程的要求,直接向電腦積算儀和人工智能調(diào)節(jié)器輸入?yún)?shù),啟動動力控制柜面板上的按鈕即可進行系統(tǒng)自動工作;也可直接采取手動方式(就地或遠程操作)使系統(tǒng)進行工作。
2.3 系統(tǒng)性能特點
2.3.1 系統(tǒng)的可靠性高
采用集散控制可使系統(tǒng)進行如下工作:手動工作;就地工作;脫離工控機后在智能控制儀表的支持下自動工作;上位機控制自動工作及由上位機通過串口向下位機送入設(shè)定配方參數(shù)實現(xiàn)自動工作,從而大大提高系統(tǒng)的可靠性。
2.3.2 產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效益好
生產(chǎn)過程中,根據(jù)生產(chǎn)過程的特點及工藝要求,通過自動控制系統(tǒng)和自動計量設(shè)備,可保證每種物料均在較高精度下進行運行(單機精度可達 0.5% ),進而保證混合物料的精度 (系統(tǒng)精度可達 1.0% ),從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量,增加生產(chǎn)效益。
2.3.3 生產(chǎn)過程的處理能力強
根據(jù)生產(chǎn)過程的需要,在工控機內(nèi)修改相應(yīng)參數(shù),即可滿足不同工礦的需要,使系統(tǒng)適應(yīng)生產(chǎn)過程的能力大大提高。
2.3.4 節(jié)約能源
系統(tǒng)動力部分的電機功率有 11Kw×7=77Kw(以 7 臺 11Kw電機計算),采用變頻器進行控制,功率大約為 40Kw左右,大大節(jié)約能源。
2.3.5 工作效率和生產(chǎn)管理水平高
由于采用自動化生產(chǎn)過程控制,不僅改變以前半工半機的工作方式,而且能對生產(chǎn)過程中的每一環(huán)節(jié)進行監(jiān)控和控制,可減少現(xiàn)場操作人員的數(shù)量。同時由于全面實現(xiàn)自動化,有助于生產(chǎn)管理人員進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析和趨勢預(yù)測,從而大大提高工作效率和生產(chǎn)管理水平。
2.3.6 優(yōu)化環(huán)境
系統(tǒng)采用變頻控制,大大降低環(huán)境的噪聲污染、減少動力啟動對電網(wǎng)的沖擊,整個設(shè)備采用全密封結(jié)構(gòu),大大減少粉塵對生產(chǎn)環(huán)境的污染。
2.4 軟件
2.4.1 上位機單元
上位機采用研華工控機,21" 顯示器,CPU接口卡 PCA- 6179L和多端口通訊板 PCL- 746+。
2.4.2 控制軟件
采用北京亞控組態(tài)軟件,它能與電腦積算儀和 AI 智能調(diào)節(jié)器進行通訊:讀取數(shù)據(jù),發(fā)送數(shù)據(jù);并與 PLC進行通訊:讀取 I/O狀態(tài),發(fā)送 I/O指令;具有報警、故障查詢及打印功能;動態(tài)畫面真實反映實時狀態(tài);工程設(shè)定及配方輸入多樣化,適應(yīng)工況能力較強;軟件設(shè)有不同的訪問權(quán)限,可讓不同權(quán)限的人員操作不同的內(nèi)容。運行系統(tǒng)主畫面如圖 3 所示。
2.4.3 控制軟件的功能及特點
(1) 決策調(diào)度全廠生產(chǎn)過程;
(2) 集成全部過程控制系統(tǒng);
(3) 綜合支持管理信息系統(tǒng);
(4) 整個生產(chǎn)過程的自動監(jiān)控,如設(shè)備運行狀態(tài)、故障狀態(tài)、歷史趨勢;
(5) 整個生產(chǎn)設(shè)備的啟停順序和連鎖控制;
(6) 各種物料的自動計量;
(7) 生產(chǎn)工礦中各種物料配比自動調(diào)節(jié);
(8) 報表編制及打印功能。
3 結(jié)束語
通過用戶多年現(xiàn)場的使用情況來看,系統(tǒng)的可靠性好、操作簡單、維護方便、精度高,不但保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量,同時又克服了環(huán)境污染問題,為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。該系統(tǒng)可推廣應(yīng)用于對多種散裝物料按預(yù)定的配比進行自動連續(xù)的流量控制的場合,例如冶金、建材、化工、制藥等行業(yè)的散狀物料配料的工藝控制。
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