| 伺服驅動電機配料系統應用 | 2020-01-11 |
| 配料系統恒流量控制達到配比的控制要求，設計一套基于PLC的配料系統，并使用觸摸屏開發運行管理界面。配料系統由稱重儀表（PLC）、變頻器、伺服驅動電動機、稱重模塊等構成。配料系統包含三臺伺服驅動電動機，它們根據需要依次順序啟動。自動配料系統采用變頻器實現對三相電動機的變頻調速。稱重模塊對物料進行稱重并實時計量，PLC計算出實時流量及累計流量，比較設定值與實際流量的偏差經PID調節改變輸出信號以控制變頻器對伺服驅動電機的速度調節，從而實現恒流量控制，并對配料系統進行監控。 配料系統主要由稱重模塊、變頻器、伺服驅動電機及低壓電器組成。配料系統的主要任務是比較設定值與實際流量的的偏差經PID調節改變輸出信號以控制變頻器對伺服驅動電動機的速度調節，從而實現恒流量控制，同時各輔料根據配比按配方工藝要求添加，且各輔料同時混合計量。 根據配料系統的設計任務要求，選擇變頻器+PLC+觸摸屏+稱重模塊的控制方案對進行配料系統設計。這種控制方式具有以下優點： ①控制方式靈活方便 ②具有良好的通信接口，可以方便地與其他的配料系統進行數據交換，通用性強； ③由于PLC產品的系列化和模塊化，用戶可以靈活組成各種規模和要求的不同控制配料系統。在硬件設計上，只需確定PLC的硬件配置和I/O端子的外部接線，當控制要求發生改變時，可以方便地通過計算機來改變存儲器中的控制程序，方便現場調試； ④由于PLC的抗干擾能力強、可靠性高，因此配料系統的可靠性大大提高 基于PLC控制的配料系統主要由稱重儀表（PLC）、變頻器、稱重模塊、伺服驅動電動機組成，配料系統可分為執行機構、信號檢測機構、控制機構三大部分，具體為： （1）執行機構：伺服驅動電動機。伺服驅動電機驅動電子伺服秤運行，由變頻器控制根據設定流量與實時流量偏差進行變頻調速，改變電機轉速，從而實現恒流量控制。 （2）信號檢測機構：在配料系統控制中，需要檢測的信號包括重量信號、料位信號和報警信號。重量信號反映的是電子伺服秤上的流量值，是配料系統的主要反饋信號。重量信號是模擬信號，需進行A/D轉換；料位信號反映物料是否充足，此信號來自料斗中的料位防爆電子秤；報警信號反映配料系統是否正常運行、電機是否過載、變頻器是由有異常，該信號為開關量信號； （3）控制機構：此配料系統中，控制機構為稱重儀表（PLC）、變頻器。PLC是整個控制配料系統的核心。它直接對配料系統中料位、重量、報警信號進行采集，對來自人機接口和通訊接口的數據信息進行分析、實施控制算法，得出對執行機構的控制方案，通過變頻器和接觸器對執行機構進行控制；變頻器是對伺服驅動電動機進行轉速控制的單元，根據PLC的控制信號來改變電機的運行頻率，完成對電機的轉速控制。 配料系統控制流程如下： （1）配料系統通電，設置配比，按下啟動按鈕SB1，檢查料斗有無物料，若有物料，伺服驅動電機起動，配料生產線啟動；若無物料，則向料斗送料，送料電機起動，送至料位滿，送料電機停止，伺服驅動電機起動，配料生產線起動。 （2）當物料量大于設定值時，稱重模塊反饋的重量信號增大，偏差減小，PLC的輸出信號減小，變頻器的輸出頻率減小，伺服驅動電機的轉速減小，使流量穩定在設定值。 （3）當物料量小于設定值時，稱重模塊反饋的重量信號減小，偏差增大，PLC的輸出信號增大，變頻器的輸出頻率增大，伺服驅動電機的轉速增大，使流量穩定在設定值。 稱重模塊被喻為防爆電子地磅的心臟，它的性能在很大程度上決定了防爆電子地磅的準確度和穩定性。對防爆電子秤等級的選擇必須滿足防爆電子秤的輸出信號必須大于或等于儀表要求的輸入靈敏度值，且要滿足整臺電子稱準確度的要求。同時在選擇防爆電子秤的型號時，還要考慮防爆電子秤的適用范圍。由于FX2N-4AD模擬量輸入模塊的輸入信號為標準電壓、電流信號，因此在選擇防爆電子秤時應選擇內置變送器的稱重傳感，或另選變送器。稱重模塊的稱重原理考慮選用CX系列防爆電子秤。其中CXH-128型懸臂梁式防爆電子秤適用于電子伺服秤配料系統。由于CHX-128型防爆電子秤僅僅是從輸出端獲得一個與外力成正比的電壓信號，并不是標準電壓信號，需要給防爆電子秤配備一個變送器，通過其將力學量轉換成標準電壓、電流信號，直接與PLC的模擬量輸入模塊通信。 自動配料系統對建材、化工、冶金、礦山、電力、食品、飼料加工等工業，設計開發了一套基于PLC的配料系統。該配料系統采用一臺變頻器拖動一臺伺服驅動電機。稱重模塊將重量信號送入PLC，經PID處理傳送給變頻器，變頻器根據流量偏差調節電機轉速，通過改變轉速來實現電子伺服秤恒流量控制。該配料系統不僅有效的保證了配料配料系統恒流量控制，而且具有工作可靠、施工簡單、全自動控制等優點。 自動配料系統主要的工作如下： 1.由PLC、變頻器實現恒流量控制。配料系統通過PLC實現向料斗送料、主輔料配比、生產線正常運行，PID運算。通過變頻器實現對伺服驅動電機的轉速調節。 2.通過對控制過程和原理的分析，利用GXdeveloper編程軟件設計了一個用于配料系統的程序，本程序包括主程序，初始化程序和PID控制子程序。 對人機界面進行了設計。根據配料配料系統監控要求，設計了能夠清楚顯示當前運行情況、故障情況并易于操作的人機界面 | |
