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在冶金試驗和生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會遇到多種不同的金屬物料，以較大的配比值和較高的準(zhǔn)確度進(jìn)行配料。如表一為某企業(yè)的實際生產(chǎn)流程配料表：
在配料過程中，各種配料重量懸殊較大；因為有下級混料裝置，用戶不關(guān)心瞬時配比，只要求配料過程中的計量準(zhǔn)確度在0.1%范圍內(nèi)。
在方案設(shè)計中，不能只使用皮帶秤進(jìn)行動態(tài)稱重配料，因為普通皮帶秤的計量精度只有0.25%，為此，必須配置重力式振動給料機(jī)。常規(guī)設(shè)計中，每種物料都需要配置一個承載稱重料斗和稱重顯示儀表，不僅浪費資金，也浪費空間和時間，針對上述情況，考慮到每次稱重100份的配量、稱重次數(shù)和配料周期，特殊設(shè)計了配料系統(tǒng)。
1、系統(tǒng)工藝流程
給料設(shè)備由1#～11#11臺振動給料機(jī)組成，定量稱重料斗有1#～3#，量程分別為150kg、30kg、5kg。
第一組1#～3#振動給料機(jī)設(shè)置在量程為150kg的1#稱重料斗上方，分別負(fù)責(zé)向1#料斗輸送鐵粉1、鐵粉2、粗鋁粉；第二組4#～7#給料機(jī)設(shè)置在量程為30kg的2#稱重料斗上方，分別負(fù)責(zé)向2#料斗輸送中鋁粉、細(xì)鋁粉、鐵合金1、鐵合金5；第三組8#～11#給料機(jī)設(shè)置在量程為5kg的3#稱重料斗上方，分別負(fù)責(zé)向3#料斗輸送中鐵合金2、鐵合金3、鐵合金4、鐵合金6。
振動給料機(jī)選用電機(jī)振動式，電機(jī)由變頻器供電，當(dāng)電機(jī)供電頻率變化時，其給料流量隨之變化，從而控制粗細(xì)給料。由于給料槽采用非金屬材料，經(jīng)過特殊處理，因此給料機(jī)在工作時不受金屬物料流動的影響。
定量稱重料斗裝有稱重傳感器，將每一次稱重結(jié)果送至稱重顯示儀。
集料斗將1#～3#定量稱重料斗卸下的物料收集在混料器中，經(jīng)過均勻混料的多種成分物料由皮帶給料機(jī)送往定量稱重斗4，再根據(jù)用戶的要求進(jìn)行定量。

2.系統(tǒng)電氣控制原理:
系統(tǒng)電氣部分主要由稱重傳感器、稱重顯示儀表、可編程控制器（PLC）、變頻器、工控機(jī)和打印機(jī)組成。如圖2所示。

稱重顯示儀表為動態(tài)稱重儀表，在動態(tài)稱重過程中，接受定量稱重料斗上稱重傳感器的重量信號。當(dāng)料斗內(nèi)的物料重量達(dá)到各設(shè)定值時，輸出I/O定量信號給PLC。PLC采集稱重顯示儀表的定量輸出信號，通過PLC控制每一臺變頻器的輸出頻率，從而控制相應(yīng)振動給料機(jī)的粗細(xì)加料量及每一臺稱重料斗的開關(guān)料門動作。
工控機(jī)通過RS232接口與稱重顯示儀表通訊，將獲得的每臺秤的稱重數(shù)據(jù)顯示在監(jiān)控畫面上，用戶可在稱重顯示儀表面板或工控機(jī)的操作界面上對配方進(jìn)行調(diào)整。
系統(tǒng)的每一次配料工作過程中，利用PLC強(qiáng)大的邏輯控制功能，使11臺振動給料機(jī)按一定邏輯采取順序和同步兩種工作方式，3臺稱重料斗也同時工作，節(jié)省了時間和成本。
3、配料過程
每次稱重前，各定量稱重料斗均放空物料，保持空秤靜止?fàn)顟B(tài)，料斗門亦處于關(guān)閉狀態(tài)。
首先，PLC發(fā)出啟動信號給1#、4#、8#振動給料機(jī)變頻器,開始分別對1#、2#、3#定量稱重料斗進(jìn)行定量配料。
3.1.1#稱重料斗的配料過程：
1#定量稱重儀表定量值先設(shè)為150kg，PLC對1#變頻器發(fā)出啟動和粗加料信號，則1#變頻器控制1#振動給料機(jī)對1#定量稱重料斗以較高頻率進(jìn)行鐵粉1的粗加料，當(dāng)鐵粉1的重量值接近150kg時，1#稱重儀表發(fā)出定量信號給PLC，PLC再通過1#變頻器控制1#振動給料機(jī)較低頻率進(jìn)行細(xì)加料，當(dāng)鐵粉1的重量值達(dá)到150kg時，停止加料，秤體靜止后，由PLC控制1#定量稱重料斗的卸料、關(guān)料門，這樣，就完成了一次稱重過程。仍保持1#定量稱重料斗定量值為150kg，如上循環(huán)五次稱重過程，就完成了鐵粉1的100份用量共750 kg的定量稱重。
然后，PLC將1#定量稱重料斗定量值改為100kg，啟動2#給料機(jī),稱重一次，即完成了鐵粉2的100份用量100 kg的定量稱重。
接著，PLC將1#定量稱重料斗定量值改為160kg，啟動3#給料機(jī),稱重一次，即完成了粗鋁粉的100份用量160 kg的定量稱重。（見表2）

當(dāng)三臺稱重料斗都完成各自100份用量的定量稱重后,系統(tǒng)也就完成了一次完整的配料過程。在這一過程中，1#定量稱重料斗負(fù)責(zé)加料3種，共稱重7次；2#定量稱重料斗負(fù)責(zé)加料4種，共稱重5次；3#定量稱重料斗負(fù)責(zé)加料4種，共稱重5次。各稱重料斗在某次配料過程中的稱重次數(shù)大體相當(dāng)，都不會有太多的待機(jī)時間，較合理地利用了時間和資源。
4、PLC的電氣連接和軟件編制
以一套振動給料機(jī)的控制回路為例，PLC與二次儀表和變頻器的接線如圖3所示，某次配料工作過程PLC控制的一臺稱重料斗的程序流程如圖4所示。

為確保系統(tǒng)運行的可靠性，下級皮帶輸送機(jī)的運行信號和集料器的已卸料信號應(yīng)作為啟動下一次配料的聯(lián)鎖信號；當(dāng)某一臺振動給料機(jī)或稱重料斗因為意外故障停機(jī)時，PLC立即停止其余配料的給料，以便于檢修，防止出現(xiàn)廢料。
5、結(jié)束語
采用重力式振動給料機(jī)組成配料系統(tǒng)的應(yīng)用， 解決了在冶金試驗和生產(chǎn)過程中，遇到的較大配比值、較高準(zhǔn)確度與資金投入的矛盾，縮短了配料時間，提高了工作效率，增加了系統(tǒng)運行的可靠性，收效顯著，值得推廣。

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