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自動配比系統的構成及功能
- 2018-11-28-

自動配比系統由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。當不需要添加輔料時,5電子秤單獨工作輸送主料。系統具有恒流量和配比控制兩種功能。對于恒流量控制時,電子皮帶秤根據皮帶上物料的多少自動調節皮帶速度,以達到所設定流量要求。以主秤(1)系統工藝流程來分析。

自動配比系統加電后,皮帶驅動電機開始旋轉,微處理機根據當前操作控制電機轉速。料斗中的物料落在落料區,經皮帶運送到達稱重區,由電子皮帶秤對皮帶上的物料進行稱重。稱重傳感器根據所受力的大小輸出一個電壓信號,經變送器放大,輸出一個正比于物料重量的計量電平信號。該信號送至上位機的接口,經采樣后并轉換成一個流量信號,在上位機上顯示當前流量值。同時將此流量信號送至PLC接口,與上位機設定的各種配料給定值進行比較,然后進行調節運算,其控制量送至變頻器,以此來改變變頻器的輸出值,從而改變驅動電動機的轉速。調整給定量,使之與設定值相等,完成自動配料過程。

流量就是一定時間內皮帶上走過的物料量。電子皮帶秤稱量的是瞬時流量,上位機給出的是設定流量,二者在實時計量中有所偏差。在流量實際控制中采用工業控制中應用最為廣泛的PID調節,根據流量偏差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制,控制量輸入和輸出(誤差)之間的關系在時域中可用公式表示如下:

在生產過程進行自動調節時,以主料成分的流量計量為依據,根據生產工藝要求通過上位機設定出總流量及主、輔料配比參數,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速的結合,具有結構簡單、穩定性好、工作可靠和調整方便等優點。

當自動配比系統開始工作時,啟動配料生產線。首先系統程序進行初始化,通過上位機或觸摸屏設置配料配比,檢查料斗有無物料。若無物料,向料斗送料,啟動配料生產線,由電子皮帶秤進行稱重并實時計量,CPU計算得實時流量及累計流量。若設定流量與實際流量有偏差,調節器根據系統控制要求比較設定值與實際流量的偏差,經PID調節改變輸出信號以控制變頻器對輸送電機的速度調節,從而實現恒流量控制。根據配比各輔料同時混合計量,并按配方工藝要求添加。系統主程序控制流程如圖:

自動配比系統中主、輔料秤由可編程控制器(PLC)和上位機實現兩級控制。現以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動電機,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,它們構成了被控對象。電動機的啟、停由開關量控制,PLC數字量輸出信號作為變頻器的控制端輸入信號,經變頻器調制輸出高頻脈沖給皮帶驅動電機。料位傳感器檢測料斗有無物料,速度傳感器測量電機的轉速。系統需8個數字量輸入信號,25個開關量輸入信號和24個開關量輸出信號。

 

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