| PLC在配料系統中的應用 | 2020-03-11 |
| 摘要： 利用通用的稱重單元結合PLC的計算功能來替代專用的計量配料系統單元，達到準確計量的目的。 概述: 在很多行業對固態物料（也包括一些濃度很高不容易通過普通管道計量的液態物料）的計量配料系統都采用專用的計量配料單元，此類配料單元一般價格昂貴，不易維修，一旦損壞供貨周期很長，即有可能導致設備停機。本文將討論利用通用的稱重單元與PLC的*功能相結合，來替代專用的計量配料系統單元，達到減小投資、維護方便、并且能夠準確計量的目的。 某自動配料系統對膠、顏料以及其它添加劑計量配料系統的結構框圖，可以通過人機界面對工藝參數進行讀寫，實施對計量以及其它工藝參數的實時監控。由于是對固態物料的計量配料，不能像對液體計量一樣在管道中使用計量，只能通過對物料料倉的重量計算來得到實際重量。原理如下：物料通過計量螺旋（或計量泵）進入自動配料系統，料倉的重量將逐漸減少。計量配料系統單元對料倉的重量進行檢測，通過對單位時間里料倉重量的減少量的計算就可得到物料的實際計量。工藝參數的計量值通過Modbus送到計量配料系統單元，該配料系統單元由供應商特別設計，能夠根據給定的計量數據自動計算并適時調整得到在該計量下計量螺旋（或計量泵）所需轉速的模擬配料量，模擬量通過PLC的遠程模擬輸入單元送到CPU，再通過Profibus控制變頻器的頻率，達到計量配料的目的。該結構的優點是使用簡單，無需專門設計計量配料程序，因為計量配料單元可以根據工藝所需的給定計量獨立運行。缺點是成本高，計量配料單元不易維修，對供貨商的依賴性強，一旦損壞供貨周期很長，將有可能導致設備停機。 下面我們介紹一種利用通用稱重單元結合PLC的計算功能構成的計量配料系統，以供參考。 某食品自動配料系統對面粉計量配料的結構框，在該稱重配料系統中我們采用的CPU是A-B的SLC-500，并且使用了一個Profibus-Scanner的模塊下掛通用的稱重單元和變頻器。該網絡結構簡單，通過在人機界面對工藝參數的讀寫可以實時監控面粉的計量以及其它工藝參數。 稱重配料系統工藝流程如下：從人機界面寫入工藝所需的面粉計量值，通過DH+送到PLC，面粉料倉稱重單元的重量值通過Profibus送到PLC。同樣在面粉通過計量螺旋進入自動配料系統時料倉的重量將逐漸減少，PLC通過對單位時間里面粉料倉重量減少量的計算就可得到面粉的實際計量。再用這個實際計量和預設的計量相比較，PLC經過一定的計算就可以得到一個相對穩定的頻率值，（我們知道計量螺旋（或計量泵）旋轉一周輸出的體積是相對穩定的，配料控制轉速就控制配料體積也就是配料系統的重量），只要用這個頻率值通過Profibus來配料計量螺旋的轉速即可形成一個對面粉計量的閉環配料。 在這個配料系統中必須注意的是隨著料倉面粉的逐漸減少，料倉會有一個加料的過程，雖然這個加料過程的時間相對來說比較短，但是由于在這個過程中計量螺旋在不停得出料，而料倉同時又在加料，很顯然在加料過程中的計量肯定是不準確的，在設計程序時必須考慮到這一點。我們在加料過程中的頻率值可以這樣來給定：一是利用料倉在加料前一瞬間的頻率值作為加料過程中的恒定頻率（因為這時的頻率值是滿足工藝參數要求的），等到加料過程結束后再重新進入正常的計量，由于加料的時間相對較短，一般不會影響自動配料的產品質量。但是這個做法的缺點是如果在加料過程中改變工藝參數，由于這時候使用的是恒定頻率，面粉的實際計量將不會隨工藝參數的改變而改變，就有可能引起產品質量的波動。另一種配料系統方式應該是比較*的，也就是在正常計量的同時PLC可以得到一個頻率和面粉計量的線性關系，簡單地說就是赫茲數對應的面粉計量公斤數。在加料工程中我們可以利用這個線性參數來配料系統輸出頻率值，在這種配料系統方式是下，即使在加料過程中改變工藝參數，面粉的實際計量也會隨著工藝參數的改變而改變，就不會引起產品質量的波動。 可以看到采用專用的配料單元和普通的稱重單元在配料原理上是一樣的，所不同的是采用通用稱重單元的配料方式減少了輸入輸出環節，更合理的利用了PLC，充分發揮了PLC*的計算功能，結構更簡單，投資更小。 | |
