| 粉體（液體）預混合配料系統的應用 | 2020-02-18 |
| 摘要 目前，PLC配料系統已經被廣泛應用于生活和工業生產中。但在稱重系統的溶劑系統中，對使用相對較少的小粉料，有的還不太重視，仍存在小作坊配料的形式。本文就是針對稱重系統溶劑系統中的小粉（粒）料，PLC配料系統采用電磁振動加料器,雙螺桿加料器分別對小粒料,遠程配料電腦聯網監控；實現自動配料系統的配料。 一、緒論 1.自動配料系統簡介 目前，自動配料系統在用量大的物料（固體或液體）稱量中，被廣泛使用，實現了稱量、配料的自動化，實現自動化生產。而我所見的塑料溶劑中，對使用相對較少的小粉料，有的還不太重視，仍存在小作坊配料的形式。人工按照配方用臺電子秤、電子秤對各項小粉料稱量，混合，包裝。這樣的配料方式，人員的勞動強度大，作業環境差，稱量精度差，易配錯，不易滿足快速、連續的生產，給生產帶來不良因素?，F在配料系統的是在小粉料及混合液體中攪拌進行控制。它也可以在類似的稱量系統中使用。 2．配料系統工藝流程： 配料系統主要由數據主要從事電氣自動化、智能化方面的研究。釆集設備、稱重儀表、變量執行設備這3部分組成。數據采集設備主要包括稱重模塊、流動電流檢測儀和濁度計等儀器儀表,其釆集的模擬量信號經處理后送入相應的稱重儀表。各稱重儀表執行相應控制算法后得到控制量，此控制量經變量執行設備計量泵控制乙醇。供液稱重混合自動配料系統由存儲反應罐、供應自動配料系統、稱重自動配料系統、混合設備、輸送設備和控制自動配料系統組成。主要功能:接收和儲存液體(散裝或鐵桶)；不同液體和沉積液體的分布和混合；分發到間歇性或連續性稱重配料罐。適用于需要液體的溶劑企業的批量生產。此自動配料系統生產計量，效率高，解決客戶手動攜帶液體的重型體力勞動，節約勞動力，解決搬運過程中液體的偏差和開封過程中殘留液體的浪費，節約液體反應罐的存儲，合理使用空間，靈活設置保存點和使用點。自動配料系統由可編程控制器自動控制，無需手動控制即可持續存儲、使用和分配液體。該乙醇稱重配料系統是采用重量比例前饋控制與流動電流混凝攪拌串級控制的復合控制策略。 從配料系統上來說，溶劑工廠可分為數種。區別在于聚合物的處理和運輸手法，或區別在于稱量斗的數量。一般應用的料斗數目為二個：一個用于聚合物，另一個用于甲醇及碳酸鈣。也有用四或五個料斗：三個獨立料斗用于聚合物、甲醇及水份，一個用于液體添加劑，而另外一個用于固體添加劑。最多可有八個料斗：每種物料對應一個配料斗，有三個聚合物料斗，一個水份配料斗，一個液體添加劑料斗，一個固體添加劑料斗和二個不同標號甲醇料斗。 一般說來，就是由三種主要物料（聚合物、甲醇及水份）及一些添加劑（如果需要），根據預先設定之配方，以配料程序混合，再載入攪拌斗中。 這個過程有二大特點，就是十分程序化和要求很高的精確度，否則很容易導致浪費和損失。因此，一個高質量的自動化系統便顯得十分需要，而且這個系統必須在速度、可靠性及靈活性各方面都能有的表現。 3．產品描述： 自動配料系統由計算機、稱重模塊機柜和外圍設備（前配料秤、后自動配料秤、料位機）組成。自動配料監控系統由電子秤兩臺計算機作為整個系統的人機界面。其中一臺為主站，完成全部系統參數設定、過程監控、數據記錄；另一臺作為從站，以主站為依托，主管后配料系統的數據設定、過程監控。主站直接同西門子S7—300PLC稱重系統、前配料秤自動控制稱重儀表和后配料秤相通信。前配料系統現場采用密封型接線盒，防塵、防潮，可確保信號傳輸可靠。前配料秤稱重儀表采用專用工業過程控制儀，提供給預混合解決方案主要有賴于稱重模塊、稱重模塊和PLC控制。料罐或料斗的重量信息，透過安裝在其下的稱重模塊，傳送到稱重模塊。他根據這些信息及預先設定的配料程序，進行分析并作出相應的控制。利用稱重模塊、稱重模塊和PLC控制器，可獨立的控制整個程序。配合計算機及特別設計的軟件，可把整個系統的操作界面簡化，而使到控制人員更易掌握及使用。通過RS一485總線與中控室實現通信，防爆電子秤既可獨立控制，又可實現PLC聯機控制。對于自動化生產線中的自動稱重配料系統或者單臺自動稱重設備，PLC與RS485口直接通訊或者采用模擬量輸入、輸出模塊組態自動配料系統，同時設置稱重控制器PLC執行生產工藝控制，VB程序可編譯成獨立執行EXE文件或者SETUP安裝文件，便于使用和移植。為了便于介紹，本文以單臺稱重設備為例介紹該自動配料系統的開發方法。重量比例控制是以調節計量泵的沖程為目的的，由于沖程與原溶劑重量成比例關系，因此，選用的沖程調節器為比例調節器。由于溶劑廠溶劑攪拌被控對象具有大時滯特性，多數溶劑廠采用PID串級控制方案。采用串級控制的溶劑攪拌控制性能較好，得到的出廠質量較理想；但當原溶劑溶劑質發生變化時，串級配料系統的控制品質會明顯下降。因此，針對溶劑被控對象的特性，，采用模糊自整定PID稱重儀表作為主調節器，以改善由于溶劑質發生變化時的動態性能和抗干擾能力，組成模糊自整定PID串級配料系統。 稱重模塊根據噸位不同可選SB系列或RN系列。 SB系列為剪切梁式稱重模塊，不銹鋼材質，防護等級IP68，量程范圍從60公斤到60噸，精度為OIMLR60認證(C3)3000d,綜合最小誤差≤±0.02%Cn。RN系列為輪輻式稱重模塊，不銹鋼材質，防護等級IP66/IP68，量程范圍從0.5噸到5噸，精度為C3級OIMLR60認證(C3)6000d,綜合最小誤差≤±0.018%Cn，輸出阻抗1000±0.5&911;，靈敏度2mV/V. 稱重模塊通常采用雙通道SIWAREXU，作為S7-300的特殊功能模塊，可以直接連接模擬量稱重傳感器信號（1mV/V–4mV/V）。轉換精度為0,05%，分辨率16位（65,000內分度），測量速率50次/秒，2個串口可帶4路顯示，用SIWATOOLS軟件調試和標定。SIWAREXU稱重模塊可以根據不同要求有二種選擇：單通道，雙通道。 使用SIWAREX稱重模塊優勢在于：由于不是采用稱重模塊信號首先連接到稱重儀表，再連接到PLC方式；而采用直接連接到PLC模塊方式，從而降低集成價格和工程造價；減少開發周期；降低系統故障發生率；提高分辨率/精度；大大提高數據實時性和加速生產率；99%與SIMATIC兼容；時間長。 4．配料系統組成 調速配料系統通常有兩種調速方式：調節反應釜給料機給料和調節混合罐變頻速度給料。該稱重配料系統采用調節反應釜給料機進行給料?？刂七^程主要是通過配料混合罐防爆電子秤對反應釜給料機輸送的物料進行計量。稱重儀表接收來稱重模塊發送的稱重信號和速度稱重模塊發送速度信號，經處理后轉化為累計值和瞬時流量，并將累計值、瞬時流量信號傳送給工業控制機（上位機）、智能調節器通過內置PID調節器，進行比較運算后自動調節PID值，用來調節變頻器，再由變頻器去調節反應釜給料機的轉速，當流量增大時，降低反應釜給料機的轉速，反之提高反應釜給料機的轉速，從而使得幾種物料的流量和階段累計量均保持在設定的范圍內，進而得到可靠的產品質量。西門子提供了靈活的配料系統以應付不同系統的不同需要。普遍說來，一臺稱重控制器負責控制一個攪拌裝置。但是如果幾個攪拌裝置在一起時，配料控制器能夠在同一時間控制多個攪拌裝置。一個配料斗可以是單秤單料控制，如：根據配方控制聚合物加料放料；也可以采用一個配料斗實現單秤多料控制，如：根據配方分時段地控制甲醇及水份加料。通常情況采用單秤多料控制方式，這樣可以節省設備和空間，但無法提高稱量精度和加快配料速度。 另一個自動化溶劑工廠的系統結構，采用單秤單料控制方式。在這系統中，聚合物、甲醇和水份每個稱重點均由獨立的配料斗，由稱重模塊和SIMATICS7-300可編程控制器控制加料和出料，通過I/O模塊控制電機和閥門，靈活地控制多種原料配比的能力，能夠根據預先編定的程序，自動運行、控制輸入、輸出及從打印機印出報告，所以基本上不需要上位控制系統。如果配置了計算機及配料軟件，可把設定及控制工作（例如配方設定、運行開關、警告監察及記錄、打印報告等）簡化。西門子特別提供了WINCC組態軟件，單秤單料控制方式的優點在于每個物料用一個稱量斗，同一時間內可以同時進行自動配料；利用稱重模塊直接接入PLC，不需要通過稱重儀表的中間轉換，從而更具有快速實時相應和保證數據處理的高精度的集中處理。用于對現場的工況進行集中監視、數據記錄、參數設置、定時存盤、報表打印及報警提示記錄等，將切換開關置于控制室，可對現場設備進行啟停操作；同時控制室與調度室進行通訊，將現場情況傳送到調度室，調度人員能在上位機上直觀地觀察到生產過程中設備的運行狀況、實時數據和歷史數據等，并將這些數據進行處理存儲、打印等。通過這些實時數據的采集、處理，從而充分地提高該溶劑廠產品的質量、生產效率，發揮人力、物力和實現高度自動化控制。 | |
