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自动配料控制系统及其算法研究.pdf

自动配料控制系统及其算法研究

jiasheng1st
2013-05-16 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《自动配料控制系统及其算法研究pdf》,可适用于工程科技领域

太原理工大学硕士学位论文自动配料控制系统及其算法研究姓名:卫洁琼申请学位级别:硕士专业:指导教师:李铁鹰太原理工大学硕士研究生学位论文I自动配料控制系统及其算法研究摘要随着工厂企业规模的不断扩大和发展自动配料控制系统经历了长足的发展。配料生产系统是一种将多种原料按照一定比例混合在一起进行加工生产出某种产品的过程。其中配料是生产中必不可少的关键环节配料的精确与否对产品的质量有着重要的影响。随着信息技术和自动控制技术的不断发展新一代的配料控制系统必将朝着信息化和智能化的方向发展。本文主要研究了一种以可编程控制器(PLC)和系统监控软件(WinCC)相结合的自动配料控制系统完成了一种具有性价比较高、可推广应用的自动配料控制系统。PLC因为其功能强大、容易使用、可靠性高等特点常常被用作现场数据的采集和设备的控制。组态软件作为用户可自行定制功能的软件平台工具在PC机上可开发出友好人机界面通过PLC可以对自动化设备进行智能控制。文中首先对自动配料系统的发展现状应用前景进行了论述在传统配料系统的基础上提出了系统的总体设计方案和基本组成结构并对系统的相关设备如配料电子秤的结构和控制原理技术参数等进行了介绍。然后论文给出了配料控制系统电气控制部分的主要组成及采用PLC实现现场配料设备动力协调控制的方法从而使该配料系统可以按要求自动完成下料、称量、配料全过程并给出了配料控制系统各部分的控制流程。太原理工大学硕士研究生学位论文II随后论文阐述了系统如何采用工控组态软件实现现场数据实时记录和监控设计了配料系统的工艺流程、报表管理、设备监控、状态显示、料单管理、故障显示及报警等功能界面并详细介绍了每个界面的功能和使用方法使现场的运行状况、运行数据都可以在中央控制室中掌握并且可以通过人机界面来实现参数设置、状态控制、料单的下达等功能。最后对于料单的给定值和配料的实际值之间存在的偏差常见的处理方法是进行PID调节即根据操作人员的经验值设定PID调节参数kpkikd的值这种调节方法完全依靠操作人员的经验且由于配料控制系统是一个时变的、非线性的控制系统因此这种调节方式可靠性较差。本文通过对配料系统的分析总结现场工艺过程的经验根据模糊控制原理提出配料系统的模糊控制结构和算法来改进配料控制系统的调节效果。文中详细介绍了模糊PID的控制原理和实现步骤并在MATLAB环境下对系统进行了仿真验证了模糊PID算法的理论可行性。关键词:自动配料PLCWinCC组态监控模糊PID控制太原理工大学硕士研究生学位论文IIITHESTUDYOFAUTOMATICBATCHINGCONTROLSYSTEMANDITSALGORITHMABSTRACTAsthescaleoffactoriesandenterprisestorun,thecontinuousdevelopmentofautomaticcontrolsystemhasundergoneasignificantdevelopmentBatchingofproductionsystemisaprocessthatavarietyofrawmaterialswillbemixedtogetherinaccordancewithacertainproportionforprocessingtoproduceaproductAmongthem,BatchingprocessisaEssentialkeytoProductionandhasasignificantimpactonthequalityoftheproductAsthecontinuousdevelopmentofinformationtechnologyandautomaticcontroltechnology,anewgenerationofbatchingsystemisboundtoinformationtechnologyandintelligentdirectionThispapermainlystudiesofaautomaticbatchingcontrolsystemCombinedProgrammableController(PLC)withthesystemofmonitoringsoftware(WinCC),andrealizesacosteffectiveandreplicableautomaticbatchingcontrolsystemPLCisoftenusedasafielddatacollectionanddevicecontrolbecauseofitspowerfully,easilytouse,highreliabilityAsausercustomizablefeaturesofthesoftwareplatformtool,ConfigurationsoftwaretechnologycanbedevelopedafriendlymanmachineinterfaceonaPC,andcancontrolIntelligentlytheautomationequipmentFirstly,theapplicationandprospectsforthedevelopmentoftheautomatic太原理工大学硕士研究生学位论文IVbatchingsystemisdiscussedBasedonthetraditionalsystem,thepaperdescribesoverallstructuredesignplanandbasiccompositionofthesystemandintroducestherelatedequipmentstheStructureandControlPrincipleofelectronicbeltscaleandmaintechnicalparametersofthesystemThepaperthendescribesmaincompositionofelectriccontrolpartoftheBatchingControlSystemandthemethodofusingPLCtorealizeharmoniouscontrolofcoalfeedingpoweronsitesoastomakebatchingsystemabletoautomaticallyfinishallprocessesofloadingweighingandbatchinganddiscussesthecontrolflowThenitdescribeshowthesystemuseindustrialcontrolconfigurationsoftware(WinCC)torealizerealtimerecordandmonitorofsitedataanddesignstheprocessflow,reportmanagement,equipmentmonitoring,statusdisplay,singlematerialmanagement,faultdisplayandalarmfunctionsinterfaceofautomatedbatchingcontrolsystemAndeachinterfacefunctionandusearedetailedOperatingconditionstothesceneandrundatacanmasteratthecentralcontrolroom,andcanbeachievedparametersetting,statecontrol,materialordersissuedandsoonbymanmachineinterfaceFinally,therearedeviationsbetweentheactualvalueandthegivenvalueCommonsolutionistocarryoutPIDregulation,thatmainlyaccordingtotheexperienceoftheoperatortosetthevalueofkpkikdThisadjustmentmethodhaspoorreliabilitybecauseofentirelydependingonoperatorexperience,andthebatchingcontrolsystemisanonlinearcontrolsystem太原理工大学硕士研究生学位论文VExperienceonsitetechnologicalprocessisestablishedbyanalysisofbatchingcontrolsystemfuzzyPIDcontrolstructureandalgorithmofbatchingsystemisputforwardaccordingtofuzzycontrolprinciplesoastoimprovecontrolandadjustmenteffectofelectronicbeltscaleThispaperdescribesthefuzzyPIDcontrolprincipleandimplementationstepsAndintheMATLABenvironment,thesystemissimulatedtoverifythetheoreticalfeasibilityoffuzzyPIDalgorithmKEYWORDS:automaticbatching,PLC,WinCCcontrolsoftware,fuzzyPIDcontrol太原理工大学硕士研究生学位论文XI图表目录图配料系统现场结构图图配料秤称体外形图图称重装置示意图图自动配料系统图图线缆连接图图配料秤电气原理图图称重显示器显示面板图变频器的结构图图配料系统控制原理图图PLC扫描工作流程图图PLC系统图图系统的硬件组态图图PLC控制配料系统总体流程图图皮带启动流程图图配料系统流程图图上位机监控系统结构图图登录界面图系统的工艺流程界面图现场设备监控图图状态显示界面图配方管理界面图图故障查询窗口图总线通讯故障显示图配料控制过程模糊控制模型图图PID控制的原理框图图自适应模糊PID控制结构图图PID参数自校正流程图太原理工大学硕士研究生学位论文XII图给料机控制系统结构图模糊PID控制系统框图图模糊PID控制曲线图图PID控制曲线图图控制系统仿真模型图两个控制系统阶跃响应曲线对比图太原理工大学硕士研究生学位论文第一章绪论课题来源本课题主要来源于山西新元自动化仪表有限公司与长治钢铁集团合作的一项配料控制系统设计的项目。配料是生产工艺过程中的一道非常重要的工序在各行业中已经得到了广泛的应用如:冶金、有色金属、化工、水泥、建材、食品等行业它是成品生产的首要环节配料过程直接影响整个产品的质量。随着科学技术日新月异的发展自动化程度要求越来越高原有的人工生产配料装置远不能满足当前高度自动化的需要全自动的配料控制系统便能很好的解决这一问题。课题研究的背景及其意义电子衡器设备已经广泛应用于工业生产和社会生活的各个领域随着科学技术的不断发展电子衡器也随之不断进行技术改进。在很多生产工艺过程中人们除了要求衡器能准确地进行称量以外还要求称重过程能大幅度提高生产效率。在冶金、煤炭、化工、水泥等行业中由于生产工艺的需要要求在某些时候可以实现各种物料的不同比例搭配配比的准确与否严重影响着产品的质量。为了使得配料精度能够满足相应的工艺要求还需要对输送过程中的流量进行调节和控制以实现准确的配比。配料质量控制的优劣直接关系着企业生产能否顺利进行如果配制的配比不能满足要求轻则造成原料、能源、时间的浪费重则影响产品的质量和生产效率并且在某些重要生产岗位的配料失误甚至会给整个生产过程酿成事故造成无法计量的损失。因此配料精度的高低和配料速度的快慢制约着整个生产的产品质量和产量因此应对配料过程的质量和产量控制给予足够重视。近年来随着计算机技术的飞速发展对原有配料系统进行技术方面改进已经成为必然的趋势提出了通过数据采集、自动控制、远程监视、报警、运行管理、变频调速等多方面的技术改进方法。在生产任务繁重的时候要求系统能够加快生产速度集中控制电机的启动、浏览生产工业流程图、作出事故报警响应、调节电机运行速度等功能太原理工大学硕士研究生学位论文实现所需功能的集中控制这就要求系统可以实现远程控制功能并且实时对现场设备进行监控。组态软件技术作为用户可定制功能的软件平台工具在PC机上可开发出友好的人机界面恰恰能满足这一要求。通过多方面的研究结合现代先进的控制技术可采用PLC控制技术、调速技术、组态软件监控技术系统算法改进等来对配料控制系统进行设计形成自动配料控制系统应用自动配料控制系统不仅能够提高配料的精度相较于以往的人工配料节省了人力物力大大提高了工人的生产效率而且在一定程度上减轻了工人的劳动强度使各方面资源得到充分的利用。配料系统的国内外发展现状随着计算机技术、微电子技术、自动控制技术的迅猛发展配料控制系统的发展也经历了从人工手动控制、机械电气控制、单片机控制、到工业控制计算机集中控制等几个阶段。第一阶段:配料设备庞大且各设备之间无法实现实时通讯系统主要由现场操作人员进行控制一个操作员只能操作监视一至两台配料皮带秤所需数据也全由人工记录容易出现误差因此操作人员的熟练程度对产品的质量有很大的影响这种方法准确性和可靠性都较差。第二阶段:随着电子管、晶体管技术的不断发展逐渐出现了各种小型化的微机配料电动组合仪表但这种仪表也存在着许多问题。首先电噪声问题比较严重为了解决这一问题不得不采用非常复杂的电子线路其次由于工作环境都比较恶劣电子元件被严重干扰且容易老化。因此该系统的可靠性不高稳定性也较差。第三阶段:随着科学技术的不断发展大规模集成芯片技术日渐成熟单片机配料控制系统也日渐成熟这种配料系统相较于之前两种配料系统可靠性大大提高而且在一定程度上能满足用户的要求所以现今许多大中型企业仍然采用这种配料控制系统。第四阶段:随着计算机技术、组态技术的迅猛发展由于工业控制计算机具有可靠性高、结构小巧、组成系统功能灵活、组态方便且具有小型化、模块化、组合化、标准化的特点不断被人们应用在工业生产控制中。应用这种控制方法计算机不仅要对各被控对象进行直接控制和相关数据的采集工作还要实时显示各被控设备的工作情况控制工艺流程存储数据打印报表故障检测及报警等功能。太原理工大学硕士研究生学位论文应用这种配料方式不仅了提高了生产效率而且具有安全性高精度高配方可修改等特点。同时这种配料过程不需要人工操作减少了人为误差的产生计算机还可以通过中央控制室对整个生产过程进行监控对生产数据进行统计和分析不仅有利于生产过程中各种信息的及时掌握而且有利于进行产品成本计算和质量分析等现代化管理。本课题所研究的内容及主要工作自动配料控制系统可以按照预先设定的物料配比控制各输入物料的瞬时流量从而达到准确控制各种物料的配比比例保证产品的质量和产量的目的是实现生产过程自动化和智能化、企业的科学管理、安全稳定生产和节能降耗的重要技术手段。由于PLC具有功能强大、容易使用、可靠性高等特点因此常常被用作控制相应的设备以及采集现场数据组态监控软件作为个人计算机监控系统的重要组成部分在PC机上可以开发出友好的人机界面用户可根据自己的需要定制相应的功能以实现相关设备的实时工作状态的显示和控制。本文根据自动配料控制系统的功能要求利用可编程控制技术(PLC)和组态监控软件(WinCC)提出了一个系统控制结构采用这种控制结构实现一个自动配料控制系统使其具有自动称重、料单配比、流量控制、故障检测报警及状态显示和控制功能具有高智能化、控制稳定可靠、操作维修方便等优点对各种原料能进行精确的计量保证产品成分的准确。本论文主要完成了以下工作:首先对自动配料系统的发展现状应用前景进行了论述在对传统的配料系统进行研究的基础上提出了自动配料控制系统的总体结构设计方案和基本组成并对配料电子秤的结构、性能、控制原理技术参数等以及系统的其它相关设备进行了介绍。其次给出了自动配料控制系统电气控制部分的主要组成及采用PLC实现现场配料设备动力协调控制的方法在此基础上根据自动配料控制系统的要求对PLC系统进行选型硬件配置、软件设计等从而使该配料系统可以按要求自动完成下料、称量、配料全过程并给出了配料控制系统各部分的控制流程。再次通过WinCC组态软件的应用开发了配料过程监控系统阐述了系统如何采用WinCC实现现场数据实时记录和监控设计了系统的生产工艺界面、报表、设备状态监控、参数设置、故障显示及报警等功能界面使用户在控制室就可以通过人机界面来设置系统参数、启动和停止电机太原理工大学硕士研究生学位论文参数显示等完成了系统的远程控制。最后通过对配料系统的分析根据模糊控制原理提出配料系统的模糊自适应PID控制结构和算法详细介绍了模糊PID算法的控制原理和实现步骤并在MATLAB环境下对系统进行了仿真验证了模糊PID算法的理论可行性以改进配料控制系统的控制调节效果。本章小结本章首先介绍了该课题的来源及研究的背景和意义对自动配料控制系统在国内外的发展现状进行了分析总结展望了自动配料系统控制方式的未来发展趋势和要求最后介绍了本课题研究的内容和主要的工作。太原理工大学硕士研究生学位论文第二章皮带配料系统的组成结构配料系统的组成根据长治钢铁集团配料控制系统的实际要求需要进行种不同物料的自动配料设置上位机进行配料自动控制及流量统计实现自动定值或定比配料建立配料模型使得系统能够根据上位机设定的料单进行配料实现准确配料的目的。因此设计配料系统由条皮带和台配料电子秤组成##皮带负责上料把物料运送到各个料仓系统共有个料仓每个料仓下有一个给料机由一台驱动电机带动电机的转速就决定了给料机的流量每个料仓下面有一配料秤通过配料秤称重显示仪表能称出下料的流量、累计量等数据所有配料电子秤的下面是一条输送主皮带它负责把混合好的原料送到下级容器中。配料系统现场结构图如图所示:给料机配料称料仓给料机料仓给料电机给料电机主皮带配料称图配料系统现场结构图Figfieldstructureofbatchingsystem在自动配料系统中下位机采用PLC进行信息采集及系统逻辑控制进行皮带顺序控制变频调速控制等。系统根据设定的配料比例和转速工作配料皮带秤将物料送往主皮带并通过称重显示器实现流量计量当秤架上有物料流过时速度信号和重量太原理工大学硕士研究生学位论文信号经现场总线传送到上位机与物料流量设定值进行比较。通过PID调节后输出电流控制信号来控制电机的转速从而使物料流量稳定在给定值上。整个系统反应速度快控制精度高抗干扰能力强。自动配料控制系统的组成包括:()配料电子皮带秤本系统中所用的配料电子皮带秤对经过配料皮带的散装物料进行自动地连续累计和称量具有运输和计量两种功能。并且每台配料秤相应的配一个称重显示器可以完成计量的显示。()仪表控制柜仪表控制柜主要包括台配料秤仪表每台配料秤仪表接受来自称重传感器的重量毫伏信号和来自速度传感器的脉冲信号计算出流量和累计量并将流量信号以~mA的模拟量形式送给上位机上位机将流量信号与料单设定值进行比较后根据一定的控制规则输出~mA调节信号控制现场给料电机的转速从而达到控制某种物料流量的目的。()动力控制柜动力控制柜是控制部分的中央部件安装有可编程控制器(PLC)及电机保护电路以及一些附属设备用于监控现场皮带机电流、对现场皮带机和给料设备的启停进行控制、指示电机运行状态、联锁控制及打滑跑偏报警等。()现场操作箱在现场操作箱的门上装有启停控制按钮、指示灯可在机旁对现场皮带机和给料设备的启停进行控制、指示PLC对电机的命令状态。变频器接受来自动力控制柜的开关信号控制给料电机的启停同时也接受来自工控机的~mA调节信号来改变输出电机的转速从而控制现场台给料机的下料速度。由于现场环境干扰较多因此需要考虑变频器受到干扰的问题。()工业控制监控软件在本系统中采用西门子公司的WinCC组态软件对现场设备进行实时的监控根据设定的配方对配料过程进行自动控制对计量数据进行统计管理并实现打印包括对变频器进行调节控制的运算等。太原理工大学硕士研究生学位论文配料电子秤的选择根据系统的设计要求配料电子秤采用山西新元自动化仪表有限责任公司研发生产的ICSXF系列电子皮带配料秤。该配料电子秤能满足本配料系统的要求其构成部分主要有:称重式皮带机、测速传感器、供桥箱、现场控制箱、称重显示控制器、工业控制计算机、打印机等可配置现场总线与DCS控制系统的连接。配料电子秤结构介绍该配料秤主要由机架前滚筒装置后滚筒装置螺旋拉紧装置托辊裙边皮带电机称重传感器装置速度传感器装置等部分组成。采用了专利技术如无称重框架结构无支点无吊杆无拉杆没有积灰面积因而无须经常调零和维护(全密封防尘设计)称重传感器过载保护装置可保证传感器不会因过载和外力撞击而损坏。配料秤秤体外形图如图所示:图配料秤秤体外形图Figweighbatchingbodyoutline()先进的无称量框架称重结构无称量框架电子皮带配料秤是一种免维护电子皮带配料秤。它是把称重托辊直接安装在称重传感器上没有十字簧片支点、拉杆、吊杆、称量框架等购件减少了产生误差的因素。由于没有称量框架从根本上解决了因物料卡在秤架与皮带机架之间而造成的称量误差和故障同时由于没有称量框架也就没有积灰面积无需经常调零和维护。具有很高的准确度和稳定性大大提高了可靠性。称重装置示意图如图所示:太原理工大学硕士研究生学位论文图称重装置示意图Figthemapofweighingdevice()双秤架电子皮带秤双秤架电子皮带秤是在单秤架电子皮带秤的基础上研制开发出来了的高精度皮带秤具有有效称量段长相对秤体不受带张力、磨擦力及跑偏影响。前后两个称重单元相互检测正常情况下取前、后通道平均值出现误差时及时报警当一个通道发生故障时将故障通道切断后另一个通道可继续工作不影响用户连续生产和正常工作较单秤架皮带秤更加具有精确性高、可靠性高、可信性高的特点。()称重传感器称重传感器采用精度为级的高精度、高稳定性进口称重传感器结构先进、密封可靠、性能稳定。双传感器的结构大大提高了配料皮带秤本身的抗物料偏载能力由于采用左右对称布局的双称重传感器就会使物料偏载不会对计量精度产生影响。称重传感器过载保护装置利用预紧弹簧原理将传感器所承受的超载压力分散到秤体上从而消除因过载、人为、意外因素造成对传感器的损坏使其使用寿命提高。此装置对量程较小的传感器起到了特别有效的保护作用。高质量的减速电机它具有结构紧凑、传动效率高、硬齿面、运行平稳可靠、噪声低、寿命长的特点。它采用专用变频调速电机并带有强制冷风机确保电机在:调控范围内正常工作。皮带跑偏现象是造成皮带秤零点不稳定和精度低的重要原因之一遏制皮带跑偏就会在很大程度上稳定住皮带秤的零点。我们在设计中采用了前后双腰鼓形滚筒配合以合理的皮带张紧装置有效防止了皮带跑偏。无接缝环形裙边皮带可以保证质量均匀以利于瞬时称量控制裙边能有效防止物料量大的情况下不出现洒料现象。在现场一般设有现场操作箱紧急情况下可以在现场进行调试与操作。秤体配有跑太原理工大学硕士研究生学位论文偏开关,皮带在运行过程中出现严重跑偏现象时跑偏开关动作系统停车避免事故发生。配料电子秤的工作原理在均匀物料下单秤流量吨每小时配料总误差以内波动以内。在动态称重配料过程中物料从给料装置下落到配料皮带秤上到达配料皮带秤后才能通过传感器得到实际重量信号。由于空中尚有余料因此传感器得到的重量信号并不能实时地反映实际从料仓下落的实际物料重量。而且当给料门关闭后最后秤斗内的物料实际重量应包括这部分过冲量。由于物料料流的不稳定以致过冲量的随机变化这给配料精度的控制带来了较大的困难。为了获得最大的配料精度通常称重配料系统要配备两个停止信号或继电器第一个信号要使高的给料率转换成低的给料率(慢速流动)第二个信号是在达到预设定重量前提前关闭给料器以补偿过冲量。()控制原理:速度信号和重量信号从配料秤上的传感器传输到称重显示仪表后经过仪表运算出瞬时流量后变换成mA的模拟信号给到PLCPLC根据瞬时流量及配方设定值计算行后控制变频器调节给料机的速度达到调速的目的。自动配料系统图如图所示:供桥箱配料称料仓给料机称重显示器控制器供桥箱配料称料仓给料机称重显示器控制器重量信号mA信号mA信号速度信号速度信号重量信号图自动配料系统图Figautomaticbatchingsystemdiagram根据生产工艺要求操作人员可通过工业计算机将各配料皮带秤的给定流量通过RS通迅总线传至配料秤的称重控制仪表上仪表通过配料皮带秤的计量得到瞬时太原理工大学硕士研究生学位论文流量根据实测流量与给定流量进行PID运算将控制输出量通过模拟量输出送至变频器由变频器控制给料机电机转速从而调节配料皮带秤的瞬时流量以达到自动配料的目的。()计量系统工作原理计量系统主要由秤架、称重传感器、称重控制显示器等部分组成并可根据用户的需要配置打印机、微机管理系统等设备。秤架由两个传感器悬挂着,当皮带上物料通过秤架上方时,物料重量过托辊压在传感器上,传感器输出信号和物料重量成正比。将它折算成单位皮带长度上的物料平均重量Gi(千克米)。同时速度传感器测出当时的皮带运行速度Vi(米秒)由此算出当时皮带上物料的瞬时流量(千克秒)。将它累加起来构成总的物料输送量M。其表达式如式所示:ViGiM×∑=()但在实际称量中,皮带及秤架因有自重需要扣除,所以实际的运算公式应式所示:()ViZGiKM×−×∑=()式中Z为动态零点值即皮带和秤架的动态皮重Gi为秤架上物料毛重(含秤架、托辊、皮带及物料)()GiZ−为物料净重Vi为皮带速度K为量程系数(它是一个单位变换系数),在称重显示器中每秒钟计算物料瞬时流量一次,然后将它们逐次累加起来。由仪表直接给传感器提供v的电压,传感器输出的称重信号送到称重仪表速度传感器发出频率与皮带速度成正比的脉冲,直接送入称重仪表。动态零点值的求取:皮带在运行过程中由于皮带薄厚不均匀和皮带抖动的影响使秤架皮重随时变化因此通常采用空皮带运转一周的平均值作为零点值。动态零点值的求取过程叫调零调零可由人工按键通知微电脑由程序自动完成也可自动进行即由电脑通过对输入信号的判断当皮带上没有物料时自动进行调零。量程系数值的求取:量程系数值关系到称量值的准确度为保证称量结果准确必须对皮带秤进行标定以取得正确的量程系数值。通常是以一定数量的标准物料或标准砝码对配料皮带秤进行标定。实物标定量程的过程是:首先要使标准物料通过皮带秤然后用键盘输入通过的标准物料重量值再由微电脑程序计算出量程系数值,上述方法太原理工大学硕士研究生学位论文称为实物标定。当条件不具备时也可用挂码标定。挂码标定是在秤架上放一定重量的砝码来代替皮带上的物料经过一定时间后微电脑程序计算出量程系数值。配料皮带秤工作方式根据给料设备调速方式的不同配料皮带秤可工作于如下几种方式:()恒速配料方式恒速配料方式是最为常见的一种配料方式在这种方式中配料皮带秤的皮带恒速运行通过调整给料机的电机转速来控制流量的大小。对通过给料设备输送出的物料通过配料皮带秤时进行配料累计计量然后输送到配料皮带秤下方的皮带运输机送走如果有多台配料皮带秤组合在一起按照各自预先设定的料单进行配料便可形成一个配料控制系统。这种配料方式计量可靠性好准确度较高运用范围广泛但是需要配置专门的给料设备系统投资大但是原料条件比较复杂的情况下一般采用恒速配料方式。如中小型冶金企业的烧结、烧焦配比工艺中多采用此种方式。()调速配料方式调速配料方式与恒速配料方式不同的是不需要配置专门的给料设备它是通过控制配料皮带驱动电机的速度来达到调节皮带运行速度的目的从而控制配料皮带秤瞬时流量的大小其中配料秤既要检测物料瞬时流量和输送物料的任务还将物料从料仓中运出。这种配料方式不需要配备专门的给料设备投资低而且控制模型简单调整方便。采用此种方式的配料系统投资少比较适合于中小型企业的老设备改造。()同步调速配料方式同步调速方式是将一个调速电机对给料机的转速和配料皮带的驱动电机的速度进行同步调节。这种调速方式比恒速方式更能提高配料皮带秤的准确度并且这种调速方式不易受物料的影响故对物料没有特别的要求。这种配料方式投资较高但能够有效地提高配料皮带秤的控制精度目前在许多工业生产中得到了运用。()双调速配料方式双调速配料方式就是恒速配料和调速配料两种方式相结合的一种配料方式通过两个调速电机既可以调节给料机的转速也可以调节配料皮带的运行速度对物料流量太原理工大学硕士研究生学位论文进行两级控制。这种配料方式控制准确度高系统可靠性高能保证配料的精度。但是结构比较复杂需要的系统投资也大控制模型很难建立。对于控制准确度和可靠性要求高的场合经常采用双调速配料方式。如大中型冶金企业的高炉原料的混合配料工艺。在实际工程当中要选择何种配料方式需要根据控制准确度、系统可靠性、投资等方面综合考虑。配料电子秤主要功能配料电子秤的主要功能有:()定量配料、自动称量显示瞬时流量和累计量。()完善的实物标定和检验功能方便有效的挂码、链码标定和检验功能可键控和定时打印功能。()零点自动跟踪功能。()PID自动调节功能。()可靠的数据保护功能。()软件采用冗错技术实时自检和修正数据先进的断电保护技术断电情况下机内累计量、参数和日期时间不会丢失。()在线编程两级密码安全系统。()接口丰富。有打印机接口、RS接口、RS接口、~mA输出信号、~V输出、吨脉冲输出信号和开关量输入输出信号。以#配料电子秤为例系统的线缆连接图和电气控制图如图和图所示:太原理工大学硕士研究生学位论文工控机RJ超类屏蔽双绞线(L)交换机RJ超类屏蔽双绞线仪表#仪表柜仪表仪表仪表来自主皮带的连锁信号PVV×(L)#仪表柜RVVP×(L)RVVP×(L)现场控制室RVV×(L)现场控制箱RVV×(L)RVVP×(L)KVV×(L)RVVP×(L)配料秤体供桥箱跑偏开关RVV×(L)RVVP×(L)电机风机由厂方提供的ACV电源VV×(L)图线缆连接图Figcablediagram太原理工大学硕士研究生学位论文WVUTSRPEWVUMPEPEWVUMUVWUVWWVUSA主皮带连锁信号皮带跑偏信号BP变频器故障信号NLLL柜体地QQPEWVUMUVWUVWNKMQzQKRKAKRHYHYKAKAKMKMKAKMKML仪表XSKAKMKMSSTSSTSSTPSSTPKMKM配料秤运行指示给料机运行指示秤体跑偏输入主皮带联锁给料机风扇启停配料秤启停控制回路上电配料秤主回路给料机主回路给料机风扇主回路图配料秤电气原理图Figelectricalschematicofingredientsbeltthat太原理工大学硕士研究生学位论文称重显示器介绍称重显示控制器用来显示通过配料皮带秤的物料重量。本系统中选用XK型称重显示控制器是ICSSXF系列电子皮带配料秤的配套仪表。具有自动称量、键控调零、自动调零(零点自动跟踪)、实物标定、挂码标定、实物检验、挂码检验、PID控制及连锁控制等功能。XK型称重显示控制器具有八位累计量显示、四位流量显示、~mAPID控制输出信号、~mA流量信号输出、吨脉冲信号输出、以太网接口、路开关量输入、路开关量输出等接口。产品的以太网口能很方便地与多台仪表和计算机构成一个完整的系统实现强大的配料和管理功能特别是能实现远程监控和远程维护功能。称重显示器显示面板说明仪表面板主要由累计量显示器、流量显示器、指示灯、按键组成。图称重显示器显示面板Figtheshowofweighingindicator()累计量显示器累计量显示器由八位数码管组成通常显示累计量累计量的分度值(小数点的位置)可设置。在键控调零状态下该显示器显示零点值在标定状态下该显示器显示量程系数或累计示值在键盘输入时显示输入的数字在参数状态下显示参数值。累计量显示器还可以显示报警时的故障号。()流量显示器流量显示器由四位数码管组成通常显示皮带秤的瞬时流量。在参数状态下显示太原理工大学硕士研究生学位论文参数号在键控调零状态下该显示器显示倒计时或调零状态在标定状态下该显示器显示倒计时或标定状态在故障状态下显示HELP。()指示灯说明称量指示灯:a红、绿灯交替闪烁表示停机b绿灯亮表示正常运行调零指示灯:灯亮表示仪表正处于调零状态挂码指示灯:灯亮表示仪表处于挂码校验状态

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