一、概述
近年來，我國的各個行業(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)驗進行調(diào)節(jié)，存在以下幾方面的問題：
1、不能適時進行調(diào)節(jié)配比，生產(chǎn)效率較低。
2、由于缺少計量設(shè)備，人為影響因素較多，物料不能很好控制，浪費現(xiàn)象嚴重，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重，嚴重影響工人的身體健康。近幾年來，工業(yè)過程自動化程度越來越高及人們對環(huán)保意識的增強，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
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流量、日累計、月累計、年累計等參數(shù)進行檢測和監(jiān)視；
畫面顯示：通過計算機顯示器可顯示配料過程中有關(guān)控制參數(shù)的運行狀況，以及顯示實時配料曲線和表格；
打印管理：可隨時打印配料報表，以便保存和查詢；
通訊功能：工控機與PLC和儀表之間進行可進行雙向數(shù)據(jù)及信息交換；
數(shù)據(jù)處理：系統(tǒng)可自動對采集的信號進行運算處理，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，自動控制設(shè)備的正常運行，包括PID調(diào)節(jié)；
報警功能：上位機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)異常進行報警。
2、系統(tǒng)的主要特點
在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用中小型集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了“分散控制，集中管理”，克服了“危險集中”的問題；
上位機和下位機相對獨立。具有手動、自動、半自動切換功能，聯(lián)機時，彼此間按特定的協(xié)議互通信息，脫機時，單臺秤可獨立實現(xiàn)工藝閉環(huán)過程控制；
上位機遠離操作現(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；
下位機選用可編程控制器，具有很強的抗干擾能力，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)時序，較好的解決料頭料尾問題，自動修改配料系統(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)和一套上位機監(jiān)控系統(tǒng)組成。PLC系統(tǒng)由碩人時代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，上位機監(jiān)控系統(tǒng)采用 Windows操作系統(tǒng)，安裝碩人時代SRDev2.0編程軟件及HOMS5.0組態(tài)軟件。
2）系統(tǒng)原理
上位機：對整個系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，畫面顯示和報表打印;
PLC：實現(xiàn)配料的自動控制;
配料儀表：用于配料的PID調(diào)節(jié)及瞬時流量和累計流量等參數(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)的運行方式：每一臺配料稱設(shè)手動，半自動，自動三種控制方式
手動時，將現(xiàn)場控制箱和儀表箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)都打到手動位置，由現(xiàn)場控制箱上的啟停按鈕、電位器、頻率表等實現(xiàn)控制，由稱量儀表顯示物料瞬時量及累積量。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，需要進行手動檢修試車工作情況下的應(yīng)急操作。
半自動時，將現(xiàn)場控制箱和儀表箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)都打到自動位置，由現(xiàn)場控制箱上的啟停按鈕、頻率表、稱重顯示儀表等實現(xiàn)控制，可以通過稱重儀表設(shè)定的配方自動調(diào)整配料量，顯示物料瞬時量及累積量；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，實現(xiàn)現(xiàn)場操作。
全自動時，將儀表箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)打到聯(lián)動位置，由上位機控制皮帶的啟停，動態(tài)顯示各物料量、皮帶運行狀態(tài)、各種報警指示，各配料量由上位機根據(jù)工藝要求統(tǒng)一設(shè)定，可進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)，實現(xiàn)整個系統(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控制。此時現(xiàn)場手動控制系統(tǒng)不起作用，完全通過中控室進行操作。
3、自動運行系統(tǒng)的啟動和停止
四種方式：順序啟動、順序停止、緊急停止、同時啟動
順序啟動:用于系統(tǒng)的初次啟動或者順序停止后的系統(tǒng)再啟動，順序啟動功能可以控制參加配料的給料設(shè)備按照皮帶的運行方向按一定的時間間隔依次啟動，保證料頭能夠?qū)R。
順序停止：用于希望長時間停車的場合，這樣可以保證輸送皮帶上的物料都運送干凈，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)備立即停止運行的場合。
同時啟動：用于急停后的再啟動，能夠使系統(tǒng)在上一次的“斷點”處接著往下運行，就像沒有發(fā)生過任何事情一樣。
注意：不能隨便，無順序的點擊這四個按鈕，必須按操作要求來操作。
4、物料量的控制
當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，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算成為PV當前值，經(jīng)PID運算再輸出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，實現(xiàn)自動配料。
物料配比的控制：本系統(tǒng)給料任務(wù)以來自上位機的配比輸入與計算進行控制為主，即將各種原料的工藝參數(shù)輸入計算機，由計算機直接對各料種進行設(shè)定和配比協(xié)調(diào)。當上位機出現(xiàn)問題時，可以通過現(xiàn)場的操作面屏來實現(xiàn)自動控制。
自動倒倉控制:同一種物料分別裝于幾個料倉中,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、機械故障等)時,控制系統(tǒng)根據(jù)程序設(shè)定,自動啟動一滿足條件且沒有參與配料的料倉給料系統(tǒng)。
燃料流量值的自動調(diào)整：設(shè)備順停時，由于一種物料的總量隨著料倉的逐個減少，這時，程序自動逐漸減少燃料的下料量，以保證原配比不變。
