2025年04月04日 15:57:43 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：1
| 硅胶自动配料系统及其软件的应用 | 2020-02-22 |
摘要：自动配料系统上位机采用监控组态软件，采用三菱的PLC与称重仪表，上位机通过参数设定的功能将生产下置给PLC，然后由PLC执行生产的逻辑控制；然后上位机软件将生产过程中的各项数据进行实时监控，每一批次生产完毕后，将生产的结果记录下来，进行报表、曲线等分析对比。 一、概述： 称量自动配料系统的应用背景、发展趋势进行了综述，针对当前配料生产企业工艺水平相对落后、自动化水平低、生产效率低等不足，设计了一个自动配料优化控制系统，定量配料系统能够工作在全自动、远程手动以及本地手动三种模式下。在硬件设计上，采用工控机组态软件与PLC相结合的总体控制结构，由工控制机实现混合配料系统的管理和远程监控，PLC完成设备级的动作控制及相关信号的处理，通过以太网及RS-485总线实现搅拌配料系统的联接与通信；改进了配料车定位系统，利用设计的定位盒实现位置编码方案，提高了定位精度。在软件设计上，设计开发了画面实时监控和数据库管理(SCADA)等上位机应用软件，能够保存产品配方、料仓数据、实时数据等，并能够实现历史数据查询、报表打印、实时数据及状态显示、远程控制等功能，两台上位机数掘库能够有效地保持同步。设计了下位机PLC主控程序以及通信、配料精度控制和配料车行走子程序。针对伺服配料系统普遍存在的配料落差控制问题，采用了一种基于模糊自适应结合PID的复合型预测控制算法，算法将模糊自适应控制宽范围快速调节和PID精确调节的特点有机结合起来，当系统的偏差大于某一设定值时，采用结合了人的经验的模糊自适应规则控制，当系统偏差小于设定值时采用PID控制，模糊控制器的两个输入分别为调速配料系统期望值和偏差，通过不同的期望值，预测不同的空中落差，并通过仿真实验证明了该方法的有效性；针对批量生产时的工作效率问题，通过对两台配料车工作时序的认真分析，建立了系统的数学模型，并利用遗传算法进行寻优，精心设计了遗传算子，求解出了工作效率所需的两台配料车的行走路径，解决了配料车行走路径的优化问题。该设计研究开发成果，已投入不定形硅胶材料实际生产，运行结果表明，系统运行稳定可靠、控制精度和生产效率高. 二、配料系统架构： 调速配料系统由一台计算机作为整个称重系统的人机界面。其设为主站，完成全部自动化配料系统参数设定、过程监控、数据记录；另一称重触摸控制仪表作为从站，以主站为依托，主管后定量配料系统的数据设定、过程监控。主站直接同西门子S7300PLC系统、搅拌自动触摸控制称重仪表相通信。现场采用密封型接线盒，防尘、防潮，可确保信号传输可靠。称重仪表采用专用工业过程触摸控制仪，配料罐称重系统通过RS-485总线与中控室实现通信，既可独立控制，又可实现PLC联机控制。各阀位及卸料器位置信号检测采用称重传感器，搅拌罐称重模块具有无触点、抗干扰、抗粉尘、耐潮湿的特点。料仓仓位采用重锤式料位计，可实现连续仓位检测。 监控自动配料系统具有人机交互、通讯、显示及存储、打印等功能，并具有数据、图形显示，状态监控、数据输入、信息存储等各种有关操作的功能画面。称重系统可实现实时过程数据监视、模拟显示工艺流程、实时数据记录查阅、系统操作员权限设定、工艺参数设定、设置运行过程事件报警及手动与自动控制切换。监控称重配料系统中现场控制仪表实时显示流量、载荷、累计值、温度等。温度指示通过现场温度显示仪表、压力指示通过现场压力显示仪表及电机的电流经现场显示仪表远传至中控室集中显示。变频器调节配备自动切换开关，与主控计算机通讯。 三、CASGOOD硅胶搅拌配料系统软件包括下列几个部分： 1，用户管理：包括增加、删除、修改用户。 不同的用户具有不同的操作权限，通过对用户的分级、分区管理，可以保证配料系统的安全性。 2，秤的管理。在秤的管理中，主要实现秤的增加、删除、修改。对于一个硅胶配料系统而言，秤作为计量防爆电子秤工具，对于产品质量有着至关重要的作用。而且秤作为一种计量工具，由于其自身的特性，必然会存在延时误差。用户可以根据秤的物理特性的差异来设置其参数，其设置画面如下： 从上可以看到，包括投料延时、放料时间、放空限值、关门延时等参数都可以设置。这样可以根据不同的秤其物理特性的不同，实施不同的控制方案，从而提高控制精度。 3，料仓管理。料仓是各种原材料在配料前的临时存贮地点，料仓的加料控制对控制精度也有很大的影响。CASGOOD硅胶配料系统对于料仓的管理功能也非常强大，在加料时，先快速加料，当达到设定范围时，可以降低放料速度，还提供了落差控制。如果上述控制还没有达到控制精度，还可以通过点动控制来精确配料。 料仓管理还包括自动校正，当落差因为工况发生变化时，自动校正能使配料系统自动适应其变化。 4，参数管理。参数管理完成各项其它辅助管理功能。包括工地、客户资料、施工部位、输送车号、基本参数设置、输入开关监测、输出开关监测、校秤等功能。 5，配方管理。硅胶生产企业可根据生产需要，随时调整配方，包括增加、删除、修改配方。CASGOOD软件配料系统中提供了不加数量限值的配方管理工具。 6，计划列表。计划列表是根据生产计划，按配方生产设定数量的特定产品。可以配方、客户、装车号码、生产方数、搅拌罐数等。 7，生产过程实时监控。 通过动态图形实时监控生产画面，可以通过计算机自动或手动控制生产过程，并及时了解生产动态。 基于CASGOOD软件开发的硅胶变频配料系统能自动管理硅胶搅拌站的生产过程，同时大大提高了控制精度，保证了产品质量。 8，防爆灌装机比例调节（下料闭环控制）原理闭环控制过程主要是通过分选秤对圆盘给料机输送的物料进行计量，由电脑积算仪接收称重模块信号和速度信号，自动灌装机经处理后转化为累计值和瞬时流量，并将累计、称重灌装机瞬时流量信号由RS-485口传送给工业控制机（上位机）、并以4~20mA模拟电流信号传送给AI调节器，AI调节器将该信号与内部设定值进行比较运算后，输出420mA的模拟信号送给变频器，防爆电子秤再由变频器去调节圆盘给料机的转速，当流量增大时，自动灌装机降低圆盘给料机的转速，反之提高圆盘给料机的转速，从而使得物料的流量和阶段累计量均保持在设定的范围内，进而得到可靠的产品质量。 9，定量灌装机集中监视、控制管理工控机作为上位机，通过RS485总线接口与电脑积算仪和人工智能调节器进行双向通讯，并通过RS232接口与动力控制柜中的定量灌装机PLC进行双向通讯，并对整个生产过程进行监视，钢瓶秤构成完整的自动化配料系统。料斗秤根据生产工艺过程的需要，用户可在工控机端设定参数、启停设备，并对整个配料系统进行管理和控制，打印报表。同时工控机还留有一个RS485双向通讯接口，以备与其他工控机通讯。 10，称量灌装机分散控制脱离工控机，定量灌装机根据生产工艺过程的要求，直接向电脑积算仪和人工智能调节器输入参数，启动动力控制柜面板上的按钮即可进行系统自动工作；也可直接采取手动方式（就地或远程操作）使系统进行工作。 11，调速自动配料系统的可靠性高采用集散控制可使系统进行如下工作：手动工作；就地工作；脱离工控机后在智能称重仪表的支持下自动工作；上位机控制自动工作及由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动工作，称重终端从而大大提高系统的可靠性。 12，产品的质量和生产效益好生产过程中，根据生产过程的特点及工艺要求，通过自动配料系统和自动计量设备，可保证每种物料均在较高精度下进行运行（单机精度可达0.5%），进而保证混合物料的精度（系统精度可达1.0%），从而保证产品的质量，增加生产效益。 13，生产过程的处理能力强根据生产过程的需要，在工控机内修改相应参数，即可满足不同工矿的需要，称重液体灌装机使系统适应生产过程的能力大大提高。 | |
