随着科学技术的日新月异,生产过程自动化程度要求越来越高,原有的生产配料装置远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度,保障生产的可靠性、安全性,降低生产成本,减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生产必须面临的重大问题。

目前电子称重配料控制系统已广泛应用于建材、饲料、化工、冶金、食品等多种行业中。它集自动控制技术、计量技术、传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化系统;具有重量值数字显示、过程画面动态显示、配方修改管理、配料速度快、控制精度高等优点,采用上位计算机完全屏上控制系统,具有配料数据自动存储、配料过程清单查询和班、日、月、年报表统计及打印等功能。

系统采用开放的控制方式,兼容性强,开放的数据库。通过以太网可接入厂级局域网,可实现管控一体化。

一、系统组成及控制说明

根据用户生产实际情况和控制要求,整个配料生产控制系统由:贮料仓、下料机构(绞龙输送机)、称量桶、排料机构、电气控制系统及上位机操作管理系统等组成。

配料系统控制原理图

配料系统控制原理图

配料系统控制示意图

配料系统控制示意图

1、控制详细流程:

  1. 通过上位计算机选择所需的配方号、设置配料批次。
  2. 计算各物料所需配料重量值。
  3. 选择自动配料方式。
  4. 按总启动键,启动系统配料运行。
  5. 系统启动配料顺序1给料电机,开始快速给料,当达到快加设定值时,变频器降速,进入慢加料状态,当达到慢加设定值时,系统断开控制接触器,变频器停止,结束配序1物料配料。延迟一定时间后,启动一下配序2物料给料电机,开始配下一配料,控制过程与配序1相同。
  6. 用户可根据配方要求,调整控制参数,以达到配方工艺要求。
  7. 当某种物料缺料或堵料时,系统发出缺料报警,提示操作员处理。
  8. 当所设配料已配完,系统便发出配料结束信号,提示本次配料完成。
  9. 配料完成后,启动搅拌电机进行搅拌,搅拌时间可人工设定。
  10. 当搅拌时间结束时,停止搅拌,并启动卸料电机卸料。
  11. 当卸完物料(即重量值达到并低于零位设定值),并且卸料阀门关闭到位(关到位传感器接通)后,系统自动启动下一次配料工作。
  12. 当所设配料批次已配完,系统便发出配料结束信号,提示本次配方完成,并自动退出配料工作状态,等待下一次配料。系统设有自动和手动控制功能。在手动控制方式,可人工单独控制各物料的进料电机的启动和停止,不受任何条件制约。此控制方式便于系统的检修和调试。但是每次只能开启一台绞龙电机,不能同时启动两台或两台以上绞龙电机。在自动控制方式:只需人工按[总启动/停止]按键,系统便自动进入连续配料工作状态,途中无须人工干预。按预置的配料次数结束后,系统便自动停止配料,并发出结束报警。配料重量值从称重仪表经由标准通讯模块传输给PLC进行换算处理,再经过通讯口上传到上位计算机。所有配料数据均自动保存在计算机硬盘中,便于统计、查询、报表打印等。

2、电气控制系统

电气控制系统由电气控制柜和PLC主控制柜组成。

3、PLC主控制柜含:可编程控制器、扩展模块、通讯模块、控制继电器、称重显示仪表、开关电源及辅助材料等。柜内主要元件采用国际名牌产品: 可编程控制器(德国西门子)200/300系列 各类模块或 日本欧姆龙PLC(CJ/CS系列) ,MY2NJ或MY4NJ 称重显示器仪表(志美产品)

二、上位机操作管理系统

由索其工控机(IPC310)、21"液晶显示器、打印机、UPS、组态软件等组成。

1、硬件

上位主机采用高品质工控机,21"彩色液晶显示器,RS232/RS485通信接口。

2、软件

采用北京亚控公司组态软件。“组态王”是在PC机上建立工业控制对象人机接口的一种智能软件包,它以WINDOWS中文操作系统作为其操作平台,充分利用WINDOWS功能,图形界面友好。它能与PLC进行通讯,可读取I/O状态,发送I/O指令,具有报警、故障查询及打印功能。组态画面真实反映实时状态,工程设定及配方输入多样,适应工况能力强。而且软件设有不同的访问权限,可让不同权限的人操作不同的内容。“组态王”是目前国内最好的、销量最大的品牌监控组态软件。

三、系统主要功能

  1. 具有手动操作和自动控制配料功能;
  2. 美观实用的生产过程动态模拟,能显示实时的工作状态和每种物料的目标重量、实际重量及误差值;
  3. 存贮配方预置,可随时进行配方调用、修改、删除和查询;
  4. 每批配料数据的历史记录保存,可随时对产量及耗料进行班、日、月、年报表统计、查询和打印;
  5. 在配料过程中,具有缺料自动报警(可选配语音报警和操作提示),并可在线人工更换装有相同物料的仓号;
  6. 具有操作员权限管理、现场管理和网络化的远程服务等功能;
  7. 控制部分均选用进口知名品牌产品,保证系统的稳定性、可靠性、长期性。
  8. 整个系统均为人机对话模式,操作简单易用,维护方便;
  9. 采用变频调速器控制配料,提高了配料速度和精度,从而提高产品的质量和稳定性。

自动化控制称重配料系统在各个行业的应用

自动化控制称重配料系统在各个行业的应用