一、概述 近年來，我國的各個(gè)行業(yè)發(fā)展迅速，而配料這一工藝是很多傳統(tǒng)行業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，在配料中各稱量設(shè)備只有達(dá)到一定精度才能保證配料的質(zhì)量。 傳統(tǒng)配料工藝中主要依靠工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，存在以下幾方面的問題： 1、不能適時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)配比，生產(chǎn)效率較低。 2、由于缺少計(jì)量設(shè)備，人為影響因素較多，物料不能很好控制，浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，生產(chǎn)成本大大提高，不合格率較多，造成大量的廢品。 3、由于物料的粉塵污染較嚴(yán)重，嚴(yán)重影響工人的身體健康。近幾年來，工業(yè)過程自動(dòng)化程度越來越高及人們對環(huán)保意識的增強(qiáng)，變頻技術(shù)以其優(yōu)異的性能，在國內(nèi)外得以廣泛應(yīng)用。 二、系統(tǒng)的主要功能及特點(diǎn) 1、控制系統(tǒng)的主要功能 監(jiān)控功能：對皮帶稱配料過程的瞬時(shí)流量、日累計(jì)、月累計(jì)、年累計(jì)等參數(shù)進(jìn)行檢測和監(jiān)視； 畫面顯示：通過計(jì)算機(jī)顯示器可顯示配料過程中有關(guān)控制參數(shù)的運(yùn)行狀況，以及顯示實(shí)時(shí)配料曲線和表格； 打印管理：可隨時(shí)打印配料報(bào)表，以便保存和查詢； 通訊功能：工控機(jī)與PLC和儀表之間進(jìn)行可進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)及信息交換； 數(shù)據(jù)處理：系統(tǒng)可自動(dòng)對采集的信號進(jìn)行運(yùn)算處理，并輸出到相應(yīng)的控制量； 控制功能：根據(jù)操作前相應(yīng)的設(shè)定值，自動(dòng)控制設(shè)備的正常運(yùn)行，包括PID調(diào)節(jié)； 報(bào)警功能：上位機(jī)以畫面方式和聲光信號方式對各種參數(shù)超限或設(shè)備狀態(tài)異常進(jìn)行報(bào)警。 2、系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用中小型集散控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了“分散控制，集中管理”，克服了“危險(xiǎn)集中”的問題； 上位機(jī)和下位機(jī)相對獨(dú)立。具有手動(dòng)、自動(dòng)、半自動(dòng)切換功能，聯(lián)機(jī)時(shí)，彼此間按特定的協(xié)議互通信息，脫機(jī)時(shí)，單臺秤可獨(dú)立實(shí)現(xiàn)工藝閉環(huán)過程控制； 上位機(jī)遠(yuǎn)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(jī)選用可編程控制器，具有很強(qiáng)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(yùn)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(shè)置最佳的工作開關(guān)時(shí)序，較好的解決料頭料尾問題，自動(dòng)修改配料系統(tǒng)的物料配比； 三、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理 1、控制系統(tǒng)的總體構(gòu)成及系統(tǒng)原理 1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)由一套PLC系統(tǒng)和一套上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成。PLC系統(tǒng)由碩人時(shí)代STEC系列控制器和儀表及通訊電纜組成，STEC控制器之間用以太網(wǎng)通訊，控制器還提供RS232、RS485接口和ADSL、GPRS、CDMA、光纖等通訊，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用 Windows操作系統(tǒng)，安裝碩人時(shí)代SRDev2.0編程軟件及HOMS5.0組態(tài)軟件。 2）系統(tǒng)原理 上位機(jī)：對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，畫面顯示和報(bào)表打印; PLC：實(shí)現(xiàn)配料的自動(dòng)控制; 配料儀表：用于配料的PID調(diào)節(jié)及瞬時(shí)流量和累計(jì)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(shè)備的啟停控制。 2、系統(tǒng)的運(yùn)行方式：每一臺配料稱設(shè)手動(dòng)，半自動(dòng)，自動(dòng)三種控制方式 手動(dòng)時(shí)，將現(xiàn)場控制箱和儀表箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)都打到手動(dòng)位置，由現(xiàn)場控制箱上的啟停按鈕、電位器、頻率表等實(shí)現(xiàn)控制，由稱量儀表顯示物料瞬時(shí)量及累積量。主要用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障PLC控制系統(tǒng)發(fā)生故障或其它原因，需要進(jìn)行手動(dòng)檢修試車工作情況下的應(yīng)急操作。 半自動(dòng)時(shí)，將現(xiàn)場控制箱和儀表箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)都打到自動(dòng)位置，由現(xiàn)場控制箱上的啟停按鈕、頻率表、稱重顯示儀表等實(shí)現(xiàn)控制，可以通過稱重儀表設(shè)定的配方自動(dòng)調(diào)整配料量，顯示物料瞬時(shí)量及累積量；也可通過現(xiàn)場的操作屏，設(shè)定配方來調(diào)配料量。主要用于不需要上位控制時(shí)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場操作。 全自動(dòng)時(shí)，將儀表箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)打到聯(lián)動(dòng)位置，由上位機(jī)控制皮帶的啟停，動(dòng)態(tài)顯示各物料量、皮帶運(yùn)行狀態(tài)、各種報(bào)警指示，各配料量由上位機(jī)根據(jù)工藝要求統(tǒng)一設(shè)定，可進(jìn)行采集和處理各配料控制回路來的稱量信號與開關(guān)量狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)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(dòng)控制。此時(shí)現(xiàn)場手動(dòng)控制系統(tǒng)不起作用，完全通過中控室進(jìn)行操作。 3、自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止 四種方式：順序啟動(dòng)、順序停止、緊急停止、同時(shí)啟動(dòng) 順序啟動(dòng):用于系統(tǒng)的初次啟動(dòng)或者順序停止后的系統(tǒng)再啟動(dòng)，順序啟動(dòng)功能可以控制參加配料的給料設(shè)備按照皮帶的運(yùn)行方向按一定的時(shí)間間隔依次啟動(dòng)，保證料頭能夠?qū)R。 順序停止：用于希望長時(shí)間停車的場合，這樣可以保證輸送皮帶上的物料都運(yùn)送干凈，使皮帶處于物料狀態(tài)，并且可以保證料尾對齊。 緊急停止：用于發(fā)生緊急情況所有參與配料的設(shè)備立即停止運(yùn)行的場合。 同時(shí)啟動(dòng)：用于急停后的再啟動(dòng)，能夠使系統(tǒng)在上一次的“斷點(diǎn)”處接著往下運(yùn)行，就像沒有發(fā)生過任何事情一樣。 注意：不能隨便，無順序的點(diǎn)擊這四個(gè)按鈕，必須按操作要求來操作。 4、物料量的控制 當(dāng)某種物料量所需配比確定后，將其作為設(shè)定值輸入上位機(jī)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(yùn)算成為PV當(dāng)前值，經(jīng)PID運(yùn)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)配料。 物料配比的控制：本系統(tǒng)給料任務(wù)以來自上位機(jī)的配比輸入與計(jì)算進(jìn)行控制為主，即將各種原料的工藝參數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)直接對各料種進(jìn)行設(shè)定和配比協(xié)調(diào)。當(dāng)上位機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，可以通過現(xiàn)場的操作面屏來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 自動(dòng)倒倉控制:同一種物料分別裝于幾個(gè)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(jī)械故障等)時(shí),控制系統(tǒng)根據(jù)程序設(shè)定,自動(dòng)啟動(dòng)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(dòng)調(diào)整：設(shè)備順停時(shí)，由于一種物料的總量隨著料倉的逐個(gè)減少，這時(shí)，程序自動(dòng)逐漸減少燃料的下料量，以保證原配比不變。
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