計算機在配料系統上的應用

摘 要:在化工、飼料、冶金、建材等行業中，由于配料的速度以及精度都會直接影響到產品的質量。為了能有效地調配好兩者之間的關系，我們將計算機應用到配料系統中，以滿足生產的需要。

關鍵詞:計算機配料系統控制

中圖分類號:TQ171.612文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(a)-0104-01

隨著稱重智能儀表以及稱重傳感器技術的發展，電子稱量技術已經越來越多的被應用于生產的過程中。將計算機應用到配料系統的優點有:軟件編程方便簡捷，較易掌握;設計周期較短，投資較少[1];可以通過不同的軟件設計以及硬件配置來適用于各配料場合，通用性較好;較符合我國的國情，易于推廣，可廣泛應用于化工、飼料、建材、冶金等行業的稱重配料系統。

1 系統的總體構成

以冶練和陶瓷行業為例，系統由上料電振機、稱重料倉、出料電振機、稱重傳感器、傳感器放大器、工業控制計算機、A/D轉換板、D/A輸出板、控制箱等組成[2]。下料電振機和稱重料倉采用軟連接來形成一體，從而避免二者之間的碰撞或者摩擦，用稱重傳感器垂直懸臂將其掛起，并且嚴格的按照避震的要求來進行安裝。上料和下料電振機中有調節螺桿，可以根據所配原料的物理性質來對上、下出料口角度進行手動的調節，從而對配料的速度做粗略的調整。

2 控制的原理

稱重基本原理是利用動態的跟蹤原料的失重原理來進行設計的。設某種原料每次需要配akg，計算機的控制系統根據幾種原料的配比以及料倉零點值來計算出上設定值a1和下設定值a2，并要求:a=a1-a2?？刂葡到y先向控制箱發送粗進料指令，然后大電壓啟動上料電振機，原料高速的進入到稱重料倉，稱重傳感器達到一定的值的時候，控制系統向控制箱發從細進料的指令，上料電振機利用降低電壓的方法來減少電振機的振動幅度，原料低速的進入到稱重料倉中，稱重傳感器的測試信號增大，一直到達到上設定值a1時為止，控制系統則關閉上料電振機。這個時候控制系統則根據其它的原料進倉的情況以及產量情況，同步的發出下料指令，先向控制箱發送粗料指令，大電壓啟動下料電振機，原料高速的從稱重料倉振出進入到球磨機[2]，然后稱重傳感器測試出信號減小，當稱重傳感器測試的信號達到一定值的時候，控制系統向控制箱發送細出料的指令，下料電振機則降低電壓來減少電振機振動的幅度，稱重料倉的原料低速的振出，一直到達到下設的定值a2為止，控制系統則關閉下料電振機，這樣就完成了一次稱量過程。

3 稱重配料工業的控制系統的硬件組成和設計

3.1 系統的配置

為使系統能夠適合各種配料的場合，系統的配置功能可以對系統相關設置來進行調整。為確保系統安全，系統配置的功能只能授權給系統的管理員，并且根據輸入的密碼來驗證系統管理員身份的合法性。系統管理員同樣也可以隨時的修改密碼。當配方中各種原料的參數變化比較大的時候，系統管理員就可以對相應的通道重新進行選擇量程并且進行系統的標定，使得誤差能夠達到最小。

3.2 系統軟件的設計

系統軟件組成該系統的軟件在Windows操作系統的環境下使用，采用Visial Basic軟件開發工具來進行開發的，它的功能如下:用戶登錄、密碼管理、時鐘校對、參參數設置、數標定、搬運運行、自動運行。同時可以顯示產量的實時與歷史數據，也就是班產和月產等等。

配料系統則采用菜單操作，其具有良好的圖文界面，因此人機之間的交流特別方便和直觀。用戶可以根據提示來選擇各個子菜單[3]，并且進行相應操作。在這個系統中，自動配料的功能除了利用定時來中斷實現以外，其余的大部分的功能都會在主程序相應的模塊中來實現。

3.3 配料的控制

配料的控制是系統核心。其操作方式功能可進行定量以及定次配料選擇。延時的調整功能可根據現場實際情況來調整料斗的下料的時間，使得每次的下料都能夠順利完成。皮重顯示功能可實時的顯示料斗重量。手動控制功能可用鍵盤來控制各路電機運轉，當出現故障的時候，可以快速的定位故障點。自動配料功能可啟動配料系統，系統能夠根據用戶輸入的參數，按照配料的工作流程自動地來完成配料的全部過程，并且能實時地顯示配料狀態[4]。盡管各工藝不盡相同，但是作為配料控制系統來說，大多原理是相同的。

4 配料系統主要的功能特點

(1)物料的單速以及雙速的自動給料控制

根據配料精度的要求以及物料的特性，給料可以用單速或者雙速。對于配料精度的要求比較高的物料，應該采用快速或者慢速的雙速控制給料，這樣既可以加快給料速度，又可以防止配料中的“沖料”現象，大大提高配料的精度[5]。

(2)物料預置點和提前量的輸入以及修改功能

預置點的設定值與提前量既可以通過儀表鍵盤輸入，也可以由上位計算機來設定。

(3)系統運行狀態的顯示

在配料的過程中，系統運行狀態將會由配料模擬屏上的指示燈來進行模擬的顯示。

(4)精確的配料誤差的檢查功能

每種物料的配料誤差的允許范圍可以通過儀表鍵盤輸入，也可以由上位計算機來設定。這項功能可以保證每種物料的配料的精度。

(5)循環的控制功能

系統操作員設置好配方與配料的份數之后，只需要啟動一次，系統就會按照此配方與配料的份數來進行連續的自動配料。

(6)聲光的告警功能

系統能夠對物料超差、喂排料機構和喂料/排料超時等配料設備的故障進行聲光告警。

(7)斷電的重入功能

如果在自動方式的控制過程中，由于突然停電而致使系統的工作中止，那么在供電恢復之后再重啟系統，可以在“斷電處”開始繼續進行配料工作。

(8)計算機的物料配方的管理功能

可以通過計算機來進行配方輸入、編輯以及存儲，并且發送到稱重智能儀表來參與配料的控制。

(9)計算機自動的校驗輸入數據

系統操作員向計算機輸入錯誤數據時，計算機就能夠自動的校驗這些數據，不接收錯誤的數據，并且鳴叫告警，這樣就避免了由于錯誤的輸入數據而造成的嚴重后果。

(10)計算機的配料數據的管理功能

計算機可以自動的采集與存儲物料配料的稱重數據，并且進行數據處理與顯示。

(11)配料的報表打印功能

計算機能自動打印料單，并且可以選擇打印配料報表與匯總報表。

5 結語

快速準確配料是保證產品的化學成分，降低生產的成本的基礎，所以使用計算機配料來取代傳統的人工的估算方法，這是化工、冶金、飼料、建材等行業在目前的市場條件下挖掘自身的潛力，實現節能減耗的有效途徑之一。

參考文獻

[1]林自強.國外高精度應變測力傳感器技術的分析與探討.計量技術專輯，1978(2).

[2]潘峰.計算機和PLC在配料控制系統中的應用.衡器，1996(4).

[3]牛晉波.計算機稱重配料工業控制系統.西山科技，2001.8.

[4]藍躍飛.計算機分布系統在工業配料中的應用.有色金屬設計與研究，1994.3.

[5]李躍忠，張福柳，周航慈.計算機控制在自動配料系統中的應用.華東地質學院學報，2001.9.