南通农业职业技术学院学生毕业论文
宗桃云：PLC自动配料系统设计 正文 第 17 页 共39页
3.1.３ 配料技术的最新进展
目前, 称重配料系统的流程控制几乎全部由可编程控制器(PLC) 来实现, 上位计算机主要用于配方管理、屏幕人机对话和称重资料的存储打印等工作。随着微处理器技术的发展, 配料系统中的称量仪表由最初的专用积木式仪表发展为智能化的工业控制终端以及专门的配料控制器。配料控制器是用来控制一种或多种物料的配制的微电脑系统, 可以完全或部分取代可编程控制器, 实现配料的自动化。称量仪表的功能也由最初的资料显示发展为具有自诊断、自动零位跟踪、置零去皮、预置点输出、动态称重、数据通信等多项功能。
近年来, 随着现场总线技术的推广, 将传统的配料控制系统改进为基于现场总线的控制系统成为科技进步的必然趋势。目前, 许多用于配料的称重仪表已经有了Profibus、Modbus 等现场总线接口,使基于现场总线的配料控制系统成为可能, 基于现场总线的配料控制系统正在迅速推广。
3.2 自动配料系统的设计
3.2.1 配料系统的设计
在氧化铝生产工艺中，为满足生产的需要，设计一套自动配料系统。此配料系统将完成3种物料（石灰石、铝矿石、无烟煤）的自动配比控制。自动配比方式有2种，即总量比例控制和主从比例控制。在总量比例控制方式下，操作员只需设定几种物料的下料总量，再设定这几种物料的配比要求，系统将自动计算出各物料的下料设定值，分别送到各喂料设备，自动完成各物料的下料量控制，使各物料的下料量满足总量和比例的要求。当下料总量值或下料比例需要改变时，操作员只需改变总量值或比例值，系统将立即重新自动计算出各物料新的设定值，立即更改个物料的下料量，调整十分迅速，满足生产需要。在主从比例控制方式下，操作员只需设定几种物料的下料比例，再选取一种物料为主变量，则其他物料的下料量将按比例地跟随主变量下料量。当主变量下料量改变时，其它物料的下料量立即改变，保证下料比例不变。当需要改变物料下料比例时，操作员只需改变比例值，各物料的下料量立即按照新的比例设定。为了使操作更方便，适应性更强，可以选取一种或多
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种或全部物料单独控制，其下料量由操作员完全控制，不随其它物料变化。本设计采用的使主从比例控制。
此配料系统的设计包括称重方式选择、给料方式选择、生产线结构方式选择、配料控制系统的设计等。 1.称重方式选择
在氧化铝生产过程中, 常用称量方式有进料式称量和卸料式称量2种。进料式称量有2种实现方法, 第1种方式称为零位法，即在称量开始时通过给料设备向称量料斗内给料,在称量值达到设定值时停止给料，然后打开闸门将料卸出,再从零位重新称量下一物料; 第2 种方式称为增量法，即称量料斗接收、称量好一种物料后,不排空料斗,而是只将电子秤内部计数值清零,再接收另一物料显然, 零位法的称量精度比增量法的称量精度高。
采用进料式称量, 当给料设备停止给料后, 还将有一部分物料在空中以自由落体的方式落入称量料斗, 这些余料称为落差。因为有落差的影响, 增量法称量物料重量的设定值应为要配制的物料标准重量减去落差值。
而在氧化铝生产工业中，因为所配物料均为固体，又给料机放料后，在皮带称上直接称量其数值。
在进料式称量中, 由于物料本身特性及料斗原因可能造成卸料不净, 从而产生称量误差。卸料式称量只称量从料斗中取走的物料量并显示其重量,不存在卸料干净与否的问题, 因而该方式特别适合于称量难称的物料, 如易粘附的物料等, 其缺点是设备比较复杂, 需要同时有给料装置和卸料装置,要求车间高度较高,并且由于称量料斗内的物料重量值总是高于需要配制的物料的重量值, 从而导致传感器量程增大, 造成称量精度降低。因而一般情况下卸料式称量的精度比