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硕人时代配料系统解决方案

--硕人时代配料系统解决方案

供稿:北京硕人时代科技有限公司 2009/1/14 10:12:00

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  • 关键词: 配料系统 称量
  • 摘要:近年来,我国的各个行业发展迅速,而配料这一工艺是很多传统行业中的重要环节,在配料中各称量设备只有达到一定精度才能保证配料的质量。

  

一、概述
  近年来,我国的各个行业发展迅速,而配料这一工艺是很多传统行业中的重要环节,在配料中各称量设备只有达到一定精度才能保证配料的质量。
传统配料工艺中主要依靠工作经验进行调节,存在以下几方面的问题:
1、不能适时进行调节配比,生产效率较低。
2、由于缺少计量设备,人为影响因素较多,物料不能很好控制,浪费现象严重,生产成本大大提高,不合格率较多,造成大量的废品。
3、由于物料的粉尘污染较严重,严重影响工人的身体健康。近几年来,工业过程自动化程度越来越高及人们对环保意识的增强,变频技术以其优异的性能,在国内外得以广泛应用。
二、系统的主要功能及特点
1、控制系统的主要功能
监控功能:对皮带称配料过程的瞬时流量、日累计、月累计、年累计等参数进行检测和监视;
画面显示:通过计算机显示器可显示配料过程中有关控制参数的运行状况,以及显示实时配料曲线和表格;
打印管理:可随时打印配料报表,以便保存和查询;
通讯功能:工控机与PLC和仪表之间进行可进行双向数据及信息交换;
数据处理:系统可自动对采集的信号进行运算处理,并输出到相应的控制量;
控制功能:根据操作前相应的设定值,自动控制设备的正常运行,包括PID调节;
报警功能:上位机以画面方式和声光信号方式对各种参数超限或设备状态异常进行报警。
2、系统的主要特点
      在系统结构上采用中小型集散控制系统,实现了“分散控制,集中管理”,克服了“危险集中”的问题;
       上位机和下位机相对独立。具有手动、自动、半自动切换功能,联机时,彼此间按特定的协议互通信息,脱机时,单台秤可独立实现工艺闭环过程控制;
上位机远离操作现场,提高了系统的稳定性,改善了操作员的工作环境;
       下位机选用可编程控制器,具有很强的抗干扰能力,编程简单易于掌握,能在恶劣的环境中长期可靠的运行;
       采用PID调节,提高系统的配料精度,并能根据生产要求,设置最佳的工作开关时序,较好的解决料头料尾问题,自动修改配料系统的物料配比;
三、系统的结构及工作原理
1、控制系统的总体构成及系统原理
1)系统结构

      本系统由一套PLC系统和一套上位机监控系统组成。PLC系统由硕人时代STEC系列控制器和仪表及通讯电缆组成,STEC控制器之间用以太网通讯,控制器还提供RS232、RS485接口和ADSL、GPRS、CDMA、光纤等通讯,上位机监控系统采用 Windows操作系统,安装硕人时代SRDev2.0编程软件及HOMS5.0组态软件。
 
2)系统原理
上位机:对整个系统进行实时监控,画面显示和报表打印;
PLC:实现配料的自动控制;
配料仪表:用于配料的PID调节及瞬时流量和累计流量等参数的显示;
控制柜:用于系统的逻辑控制和供配电;
现场手操箱:用于现场单台设备的启停控制。
2、系统的运行方式:每一台配料称设手动,半自动,自动三种控制方式
   手动时,将现场控制箱和仪表箱的转换开关都打到手动位置,由现场控制箱上的启停按钮、电位器、频率表等实现控制,由称量仪表显示物料瞬时量及累积量。主要用于网络系统故障PLC控制系统发生故障或其它原因,需要进行手动检修试车工作情况下的应急操作。
   半自动时,将现场控制箱和仪表箱的转换开关都打到自动位置,由现场控制箱上的启停按钮、频率表、称重显示仪表等实现控制,可以通过称重仪表设定的配方自动调整配料量,显示物料瞬时量及累积量;也可通过现场的操作屏,设定配方来调配料量。主要用于不需要上位控制时,实现现场操作。
   全自动时,将仪表箱的转换开关打到联动位置,由上位机控制皮带的启停,动态显示各物料量、皮带运行状态、各种报警指示,各配料量由上位机根据工艺要求统一设定,可进行采集和处理各配料控制回路来的称量信号与开关量状态,实现整个系统的皮带秤给料、称量检测、料量调节,选择和切换料仓等配料过程的自动控制。此时现场手动控制系统不起作用,完全通过中控室进行操作。
3、自动运行系统的启动和停止
四种方式:顺序启动、顺序停止、紧急停止、同时启动
顺序启动:用于系统的初次启动或者顺序停止后的系统再启动,顺序启动功能可以控制参加配料的给料设备按照皮带的运行方向按一定的时间间隔依次启动,保证料头能够对齐。
顺序停止:用于希望长时间停车的场合,这样可以保证输送皮带上的物料都运送干净,使皮带处于物料状态,并且可以保证料尾对齐。
紧急停止:用于发生紧急情况所有参与配料的设备立即停止运行的场合。
同时启动:用于急停后的再启动,能够使系统在上一次的“断点”处接着往下运行,就像没有发生过任何事情一样。
注意:不能随便,无顺序的点击这四个按钮,必须按操作要求来操作。
4、物料量的控制
   当某种物料量所需配比确定后,将其作为设定值输入上位机,经网络传输给称重仪表。物料落到称重皮带上,其重量由称重传感器检测,取得物料流量(测量值)的反馈电压信号到称量控制仪表并运算成为PV当前值,经PID运算再输出4~20mA控制信号至变频器,以此改变其U/F输出值,从而改变皮带速度来控制物料量的大小,实现自动配料。
       物料配比的控制:本系统给料任务以来自上位机的配比输入与计算进行控制为主,即将各种原料的工艺参数输入计算机,由计算机直接对各料种进行设定和配比协调。当上位机出现问题

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