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| PLC在配料系統(tǒng)中的應(yīng)用 | 2020-03-11 |
| 摘要： 利用通用的稱(chēng)重單元結(jié)合PLC的計(jì)算功能來(lái)替代專(zhuān)用的計(jì)量配料系統(tǒng)單元，達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的目的。 概述: 在很多行業(yè)對(duì)固態(tài)物料（也包括一些濃度很高不容易通過(guò)普通管道計(jì)量的液態(tài)物料）的計(jì)量配料系統(tǒng)都采用專(zhuān)用的計(jì)量配料單元，此類(lèi)配料單元一般價(jià)格昂貴，不易維修，一旦損壞供貨周期很長(zhǎng)，即有可能導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)。本文將討論利用通用的稱(chēng)重單元與PLC的強(qiáng)大功能相結(jié)合，來(lái)替代專(zhuān)用的計(jì)量配料系統(tǒng)單元，達(dá)到減小投資、維護(hù)方便、并且能夠準(zhǔn)確計(jì)量的目的。 某自動(dòng)配料系統(tǒng)對(duì)膠、顏料以及其它添加劑計(jì)量配料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，可以通過(guò)人機(jī)界面對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行讀寫(xiě)，實(shí)施對(duì)計(jì)量以及其它工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。由于是對(duì)固態(tài)物料的計(jì)量配料，不能像對(duì)液體計(jì)量一樣在管道中使用計(jì)量，只能通過(guò)對(duì)物料料倉(cāng)的重量計(jì)算來(lái)得到實(shí)際重量。原理如下：物料通過(guò)計(jì)量螺旋（或計(jì)量泵）進(jìn)入自動(dòng)配料系統(tǒng)，料倉(cāng)的重量將逐漸減少。計(jì)量配料系統(tǒng)單元對(duì)料倉(cāng)的重量進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)對(duì)單位時(shí)間里料倉(cāng)重量的減少量的計(jì)算就可得到物料的實(shí)際計(jì)量。工藝參數(shù)的計(jì)量值通過(guò)Modbus送到計(jì)量配料系統(tǒng)單元，該配料系統(tǒng)單元由供應(yīng)商特別設(shè)計(jì)，能夠根據(jù)給定的計(jì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算并適時(shí)調(diào)整得到在該計(jì)量下計(jì)量螺旋（或計(jì)量泵）所需轉(zhuǎn)速的模擬配料量，模擬量通過(guò)PLC的遠(yuǎn)程模擬輸入單元送到CPU，再通過(guò)Profibus控制變頻器的頻率，達(dá)到計(jì)量配料的目的。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是使用簡(jiǎn)單，無(wú)需專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)計(jì)量配料程序，因?yàn)橛?jì)量配料單元可以根據(jù)工藝所需的給定計(jì)量獨(dú)立運(yùn)行。缺點(diǎn)是成本高，計(jì)量配料單元不易維修，對(duì)供貨商的依賴(lài)性強(qiáng)，一旦損壞供貨周期很長(zhǎng)，將有可能導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)。 下面我們介紹一種利用通用稱(chēng)重單元結(jié)合PLC的計(jì)算功能構(gòu)成的計(jì)量配料系統(tǒng)，以供參考。 某食品自動(dòng)配料系統(tǒng)對(duì)面粉計(jì)量配料的結(jié)構(gòu)框，在該稱(chēng)重配料系統(tǒng)中我們采用的CPU是A-B的SLC-500，并且使用了一個(gè)Profibus-Scanner的模塊下掛通用的稱(chēng)重單元和變頻器。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)在人機(jī)界面對(duì)工藝參數(shù)的讀寫(xiě)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控面粉的計(jì)量以及其它工藝參數(shù)。 稱(chēng)重配料系統(tǒng)工藝流程如下：從人機(jī)界面寫(xiě)入工藝所需的面粉計(jì)量值，通過(guò)DH+送到PLC，面粉料倉(cāng)稱(chēng)重單元的重量值通過(guò)Profibus送到PLC。同樣在面粉通過(guò)計(jì)量螺旋進(jìn)入自動(dòng)配料系統(tǒng)時(shí)料倉(cāng)的重量將逐漸減少，PLC通過(guò)對(duì)單位時(shí)間里面粉料倉(cāng)重量減少量的計(jì)算就可得到面粉的實(shí)際計(jì)量。再用這個(gè)實(shí)際計(jì)量和預(yù)設(shè)的計(jì)量相比較，PLC經(jīng)過(guò)一定的計(jì)算就可以得到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的頻率值，（我們知道計(jì)量螺旋（或計(jì)量泵）旋轉(zhuǎn)一周輸出的體積是相對(duì)穩(wěn)定的，配料控制轉(zhuǎn)速就控制配料體積也就是配料系統(tǒng)的重量），只要用這個(gè)頻率值通過(guò)Profibus來(lái)配料計(jì)量螺旋的轉(zhuǎn)速即可形成一個(gè)對(duì)面粉計(jì)量的閉環(huán)配料。 在這個(gè)配料系統(tǒng)中必須注意的是隨著料倉(cāng)面粉的逐漸減少，料倉(cāng)會(huì)有一個(gè)加料的過(guò)程，雖然這個(gè)加料過(guò)程的時(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)比較短，但是由于在這個(gè)過(guò)程中計(jì)量螺旋在不停得出料，而料倉(cāng)同時(shí)又在加料，很顯然在加料過(guò)程中的計(jì)量肯定是不準(zhǔn)確的，在設(shè)計(jì)程序時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。我們?cè)诩恿线^(guò)程中的頻率值可以這樣來(lái)給定：一是利用料倉(cāng)在加料前一瞬間的頻率值作為加料過(guò)程中的恒定頻率（因?yàn)檫@時(shí)的頻率值是滿(mǎn)足工藝參數(shù)要求的），等到加料過(guò)程結(jié)束后再重新進(jìn)入正常的計(jì)量，由于加料的時(shí)間相對(duì)較短，一般不會(huì)影響自動(dòng)配料的產(chǎn)品質(zhì)量。但是這個(gè)做法的缺點(diǎn)是如果在加料過(guò)程中改變工藝參數(shù)，由于這時(shí)候使用的是恒定頻率，面粉的實(shí)際計(jì)量將不會(huì)隨工藝參數(shù)的改變而改變，就有可能引起產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)。另一種配料系統(tǒng)方式應(yīng)該是比較完善的，也就是在正常計(jì)量的同時(shí)PLC可以得到一個(gè)頻率和面粉計(jì)量的線(xiàn)性關(guān)系，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是赫茲數(shù)對(duì)應(yīng)的面粉計(jì)量公斤數(shù)。在加料工程中我們可以利用這個(gè)線(xiàn)性參數(shù)來(lái)配料系統(tǒng)輸出頻率值，在這種配料系統(tǒng)方式是下，即使在加料過(guò)程中改變工藝參數(shù)，面粉的實(shí)際計(jì)量也會(huì)隨著工藝參數(shù)的改變而改變，就不會(huì)引起產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)。 可以看到采用專(zhuān)用的配料單元和普通的稱(chēng)重單元在配料原理上是一樣的，所不同的是采用通用稱(chēng)重單元的配料方式減少了輸入輸出環(huán)節(jié)，更合理的利用了PLC，充分發(fā)揮了PLC強(qiáng)大的計(jì)算功能，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，投資更小。 | |
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