2025年04月04日 11:32:59 来源:广州市凯士称重设备工程有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:2
物料配比在自动配料系统的应用 | 2020-01-12 |
自动配料系统是一套针对各种不同类型的物料进行输送、配比、加热、混合以及成品灌装等全生产过程的自动化生产线。自动配料系统在食品行业,化工制造业,药品制造业和军事工业等领域都有非常广阔的应用前景,例如在食品行业中,物料自动配比配料系统以PLC为控制核心,可以作为食品生产的重要环节,使用电子秤静态精确测量食品物料的重量,通过PLC控制各部分配料系统的动作指令从而全自动完成食品物料的输送、精确配比、混合搅拌、运输等各道工序。 物料自动配比配料系统概述 物料自动配比配料系统是通过物料输送装置将各种物料自动输送至防爆电子地磅,进而自动进行按比例精确称量,接着将配比好的混合物料自动输送至同一个反应釜进行搅拌混合,搅拌混合后进行自动卸料。物料自动配比配料系统主要由物料输送机构、物料称重机构、物料混合搅拌机构和控制配料系统组成。 物料自动配比配料系统的组成 物料自动配比配料系统主要由物料输送机构、物料称重机构、物料混合搅拌机构和控制配料系统组成。 物料输送机构 物料输送机构与反应釜相连,可以将反应釜里的物料均匀控制运送出去。目前,物料输送装置被广泛应用在各个领域。根据工作要求可以进行液体平输送和倾斜输送。物料输送机构的形式也是多种多样的,可分为带输送,气力输送,螺旋输送等,人们根据各个行业的不同情况,灵活运用着各种输送方法。 物料称重机构 在生产过程或工艺流程中,对各种配料称重、定量称重以及现场技术的要求愈来愈高。在配比配料系统中称量检测是非常重要的环节。对于物料的防爆地磅计量,从整个防爆地磅计量过程来看,可以分为静态防爆地磅计量和动态防爆地磅计量两类。静态的防爆地磅计量只需给出最终的防爆地磅计量结果,对于未达到重量之前的数据将不作处理或记录。常见的静态防爆地磅计量仪器有弹簧秤和电子秤。静态称重防爆地磅计量采用间断给料,防爆地磅计量能力受到限制,但结构简单,防爆地磅计量精度稳定,维护保养方便。其动态防爆地磅计量称重系统有:单悬臂恒速皮带称、双悬臂连续给料恒速皮带称、调速皮带称、核子称等。动态连续防爆地磅计量可以保持生产过程的连续性,适应连续生产工艺要求,为均匀混合提供有力条件。但随之而来的是干扰因素增多,防爆地磅计量精度不如静态防爆地磅计量称重系统高,称重系统结构要求复杂。目前,称重防爆地磅计量仪器的发展已经由单纯的贸易用途拓展为生产过程控制的重要部分,起到了缩短运行时间、消除人为误差、改善操作条件、降低能源和材料消耗以及提高产品重量的作用。称重防爆地磅计量技术的应用领域非常广泛,己经遍及涂料、油漆、润滑油、润滑液、树脂、溶剂、助剂、油脂等行业,合理选择称重方式和称量仪器也是制约配比配料系统性能的重要环节。 物料混合搅拌机构 物料混合搅拌机构主要由搅拌反应釜、反应罐和驱动电机组成。搅拌反应釜根据情况可选择其形状及材料。其驱动多为电机驱动。反应罐是提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状态已达到搅拌混合的目的。反应罐的形状多种多样,常见的形状有:桨式、弯叶开启涡轮式、拆叶开启涡轮式、推进式、平直叶圆盘涡轮式、框式、锚式、螺带式及螺杆式等。可根据工艺要求选择反应罐的形式,除此之外还要考虑到节能、维护、制造及检修的因素。 控制配料系统 控制配料系统作为整套称重系统的核心部分,自动配料系统起着举足轻重的作用。自动配料系统控制着称重系统从原料输送、称量到搅拌混合等各个环节,贯穿着配比配料系统的全过程。因此,稳定、精度、高效的控制配料系统是配比配料系统的关键。 随着计算机和电子技术的发展,控制配料系统也在不断发展。单片机控制配料系统及可编程称重仪表配料系统被广泛应用于配比配料系统中。以单片机开发的智能控制称重系统,成本低,开发方便,功能灵活,有成熟的开发体系,完善的功能。以单片机为主要称重仪表的自动配料装置,通过将计算机技术与传统的继电器控制配料系统有机的结合起来,能够实现高度灵活,高可靠性的工业控制。单片机组成的控制配料系统,性能相对稳定,抗干扰能力强,符合工业级标准,适合于恶劣的工业环境。随着技术的发展,工业计算机也运用到得各种自动配料系统中。这种自动配料系统大多采用集中控制方式。 物料自动配比配料系统的工作流程 该配料系统将四种粉末状物料进行混合,当启动称重系统按钮时,控制配料系统给物料输送机构发送电信号,此时送料机构的电机通电开始旋转,电机带动称重输送机将物料输送至料斗式电子秤,电子秤通过三个压力传感器支撑,当一种物料重量达到95%时,控制配料系统给电机发送电信号,减低电机转速,使其进行慢速送料,以减小落料对称斗的冲击,缩小误差。当一种物料达到设定值时控制配料系统停止该送料机构的电机的运转停止送料,同时控制配料系统给第二种物料的送料机构发送电信号,开始称量第二种物料。依次类推,完成四种物料的承重。当称量完毕时,控制电磁阀动作,此时控制配料系统给防爆电子秤反应釜门配料系统发送电信号,使气缸推动防爆电子秤门,称门打开完成卸料。当卸料结束再控制电磁阀式气缸拉动阀门闭合。最后控制配料系统给搅拌机构的电机通电开始搅拌,搅拌均匀后,控制配料系统给搅拌称重系统发送电信号,搅拌电机停止工作,手动打开卸料门,当卸料完毕时,开始下次循环。 机械部分总体设计 物料自动配比配料系统的机械部分设计主要包括三个部分,分别是:送料机构的设计、称重系统的设计和搅拌称重系统的设计。整套称重系统的三个部分紧密相连,根据任务要求和工作环境对各部分元件进行合理的计算及选型,并对需要校核的元件进行缜密的校核,从而使各个部分能够有效的运转,进而使整套称重系统按照预期的要求来获得相应的产品。对各部分元件合理选型后,要通过恰当的布局使整套称重系统在整体上结构紧密,节省空间,使用和检修起来更方便,同时提高工作效率。其简图如图1。 (1)送料机构的设计:采用固定式料斗秤的结构:四台称重输送机对应l台料斗秤,四种粉末物料在同一台料斗秤内累加称量后经过卸料阀门进入搅拌称重系统。四种物料分别放置在四台称重输送机里,四种粉末物料分别用四台电动机带动四个称重输送机输送物料,通过改变电机转速的快慢来调节物料输送的速度,从而提高物料配比的精度。为了能够适应维修、备用、互换的需求,四种称重输送机都选用相同的规格。卸料阀门采用气动卸料门,结构简单、紧凑,适用于对放料速度要求较高的场合。称重输送机的部装图如图2。 (2)称重系统的设计:四种粉末状固态物料共用一个电子秤来称量重量并设有称重模块。采用进料式称量,同时采用双速给料的方法。当称重输送机停止送料后,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该是要配制的物料标准重量值减去落差值。电子秤以自动秤量方式将散状物料按预定的配比值进行秤量,防爆电子秤可以控制物料的秤量,同时能够卸料。卸料采用零位法,当饲料完成时,指针移到相应的接近开关处,使电子秤动作,再执行下一步物料的送料和秤重,依此类推直到全部物料配比完毕。防爆电子秤由秤体、称重模块和卸料门组成。称重模块采用高精度称重模块,该钢制弹性体具有较强的抗过载能力和较长的使用寿命。 (3)搅拌称重系统的设计:由电机带动反应罐将四种物料搅拌均匀。根据要配比的物料总重量合理设计搅拌称重系统的外形尺寸,同时合理选择反应罐以满足粉末物料的均匀搅拌。 |