【文章內容簡介】 界面到生產(chǎn)管理的多個層次，相應存在著多個模塊，比如亞控目前有組態(tài)王和軟邏輯兩大產(chǎn)品模塊，保持不同模塊的一致性，能有效地減少用戶學習的時間。相同的數(shù)據(jù)結構也便于產(chǎn)品在企業(yè)內集成。這種一致性不僅表現(xiàn)在外觀和感受上，還表現(xiàn)在兼容性、平臺、編程工具、數(shù)據(jù)訪問、控制引擎、 EBusiness等諸多方面。例如西門子的 WinCC和編程軟件 STEP7使用了相同的數(shù)據(jù)結構，這使得 正文 第 12 頁 共 31 頁 12 用戶只需將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)點定義一次。 3 自動配料系統(tǒng)的設計 全自動配料控制系統(tǒng)在各行業(yè)的應用已屢見不鮮，如： 冶金，有色金屬，化工，建材，食品， 養(yǎng)殖 等行業(yè)。它是成品生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)，特別是有連續(xù)供料要求的行業(yè)，其配比的過程控制直接影響了成品的質量，它是企業(yè)取得最佳經(jīng)濟效益的先決條件。雖然行業(yè)各自不同的工藝特點對配料控制要求也不同，但其高可靠性，先進性，開方性，免維護性，可擴展性是工廠自動化 FA所追求的一致目標。 (1) 配料現(xiàn)場粉塵大 , 環(huán)境惡劣 。 (2) 各組份在配方中所占比例不同 , 有時甚至差異懸殊 。 (3) 配料速度和精度要求高 。 (4) 配方可能經(jīng)常變換、調整 。 (5) 物料可能 受環(huán)境溫度、濕度影響。 自動配料系統(tǒng)組成 自動配料系統(tǒng)是對粉?；蛞后w物料進行單秤稱重并按所選配方混合這一工業(yè)過程進行實時監(jiān)控管理的自動化系統(tǒng) ,已廣泛應用于冶金、建材、化工、醫(yī)藥、糧食及飼料等行業(yè)。一般的工業(yè)自動配料系統(tǒng)由以下幾部分組成。 (1) 給料部分 :給料部分是從料倉 (或儲罐 )向稱重設備中加料的執(zhí)行機構。根據(jù)物料的不同特性 ,可以選用不同的給料設備 ,如電磁振動給料機、螺旋給料機、單 (雙 ) 速電磁閥等。 (2) 稱量部分 :稱量部分由傳感器、標準連接件、接線盒和稱量斗組成 ,與稱量儀表一起進行物料的 稱量以及誤差的檢測。 (3) 排料設備 :排料可以是稱重設備 (減量法 ) 或排放設備 (增量法、零位法 ) 。 通常由排空閥門、電磁振動給料機、螺旋給料機、電 (氣 ) 動閥門等組成。所有設備均應根據(jù)現(xiàn)場的工藝條件和物料的性質等進行設計和選擇。 正文 第 13 頁 共 31 頁 13 (4) 配料控制系統(tǒng) :配料控制系統(tǒng)由稱量儀表、可編程控制器、上位工控機及其它控制器件等組成。 (5) 校秤系統(tǒng) :配料系統(tǒng)傳感器應進行定期調校 ,以保證系統(tǒng)配料精度。 自動配料系統(tǒng)的設計 配料系統(tǒng)的設計 在養(yǎng)殖場生產(chǎn)工藝中，為滿足生產(chǎn)的需要，設計一套自動配料系統(tǒng)。 此配料系統(tǒng)將完成 3種物料（玉米、小麥、面餅）的自動配比控制。自動配比方式有 2種，即總量比例控制和主從比例控制。在總量比例控制方式下，操作員只需設定幾種物料的下料總量，再設定這幾種物料的配比要求，系統(tǒng)將自動計算出各物料的下料設定值，分別送到各喂料設備，自動完成各物料的下料量控制，使各物料的下料量滿足總量和比例的要求。當下料總量值或下料比例需要改變時，操作員只需改變總量值或比例值，系統(tǒng)將立即重新自動計算出各物料新的設定值，立即更改個物料的下料量，調整十分迅速，滿足生產(chǎn)需要。在主從比例控制方式下，操作員只需設定幾 種物料的下料比例，再選取一種物料為主變量，則其他物料的下料量將按比例地跟隨主變量下料量。當主變量下料量改變時，其它物料的下料量立即改變，保證下料比例不變。當需要改變物料下料比例時，操作員只需改變比例值，各物料的下料量立即按照新的比例設定。為了使操作更方便，適應性更強，可以選取一種或多種或全部物料單獨控制，其下料量由操作員完全控制，不隨其它物料變化。本設計采用的使主從比例控制。 此配料系統(tǒng)的設計包括稱重方式選擇、給料方式選擇、生產(chǎn)線結構方式選擇、配料控制系統(tǒng)的設計等。 在養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中 , 常 用稱量方式有進料式稱量和卸料式稱量 2種。進料式稱量有 2種實現(xiàn)方法 , 第 1種方式稱為零位法，即在稱量開始時通過給料設備向稱量料斗內給料 ,在稱量值達到設定值時停止給料，然后打開閘門將料卸出 ,再從零位重新稱量下一物料 。 第 2 種方式稱為增量法，即稱量料斗接收、稱量好一種物料后 ,不排空料斗 ,而是只將電子秤內部計數(shù)值清零 ,再接收另一物料顯然 , 零位法的稱量精度比 正文 第 14 頁 共 31 頁 14 增量法的稱量精度高。 采用進料式稱量 , 當給料設備停止給料后 , 還將有一部分物料在空中以自由落體的方式落入稱量料斗 , 這些余料稱為落差。因為有落差的影響 , 增 量法稱量物料重量的設定值應為要配制的物料標準重量減去落差值。 而在養(yǎng)殖生產(chǎn)工業(yè)中，因為所配物料均為固體，又給料機放料后，在皮帶稱上直接稱量其數(shù)值。 在進料式稱量中 , 由于物料本身特性及料斗原因可能造成卸料不凈 , 從而產(chǎn)生稱量誤差。卸料式稱量只稱量從料斗中取走的物料量并顯示其重量 ,不存在卸料干凈與否的問題 , 因而該方式特別適合于稱量難稱的物料 , 如易粘附的物料等 , 其缺點是設備比較復雜 , 需要同時有給料裝置和卸料裝置 ,要求車間高度較高 ,并且由于稱量料斗內的物料重量值總是高于需要配制的物料的重量值 , 從而導致傳感器量程增大 , 造成稱量精度降低。因而一般情況下卸料式稱量的精度比進料式稱量的精度低。 2. 給料方式選擇 目前 , 稱重配料系統(tǒng)最常用的給料裝置有電磁振動給料機和螺旋給料機。 電磁振動給料機運用機械振動學的共振原理 ,雙質體在低臨界近共振狀態(tài)下工作 , 無轉動部件、耗電少、體積小、重量輕、運行費用低。在給料過程中 , 物料在料槽中被連續(xù)拋起 , 并按拋物線軌跡向前作跳躍運動 , 因此對料槽的磨損較小。其缺點是安裝后的調試較復雜 , 調整不當會產(chǎn)生噪聲且運行不好。 與電磁振動給料機相比 , 螺旋給料機給料均勻 , 受外界影響小 , 機械振動小 , 運行平穩(wěn) , 對稱量的干擾也小 , 可以避免因振動造成的粉料分層。但螺旋給料機上安裝有電動機和減速器 , 重量大 ,效率較低。對于液體物料 , 一般采用閥門控制給料量。 而在本設計中，由于養(yǎng)殖場生產(chǎn)工藝的物料為固體，故我們采用的是螺旋給料機。 3. 生產(chǎn)線結構 (1) 采用固定式單組份料斗秤的結構 :每個料倉對應 1臺料斗秤 ,各組份原料在稱量后由溜槽、集料帶或集料小車收集并導入后續(xù)工序。 正文 第 15 頁 共 31 頁 15 (2) 采用固定式多組份料斗秤的結構 :幾個料倉對應 l臺料斗秤 , 各組份原料在同一臺料斗秤內累加稱量后由集 料帶或集料小車收集并導入后續(xù)工序。 (3) 采用移動式料斗秤的結構 :通過移動帶有稱量料斗的集料小車進行各種物料的累加式稱量。采用這種方式進行配料需要集料小車有很好的定位精度。 (4) 采用稱重帶式輸送機式的多組份秤的結構 :料倉的出料機構就是多組份秤的給料機構 , 各種物料在移動的配料帶上由皮帶秤進行累加稱重。 配料系統(tǒng)的組成 一般的自動配料系統(tǒng)由以下幾部分組成 : (1)給料部分 給料部分是從料倉 (或儲罐 )向稱重設備中加料的執(zhí)行機構 根據(jù)物料的不同特性 , 選用不同的給料設備 , 如電磁振動給料機、螺 旋給料機、單 (雙 ) 速電磁閥等。 (2)稱量部分 稱量部分由傳感器、標準連接件、接線盒和稱量斗組成 , 與稱量儀表一起進行物料的稱量以及誤差的檢測。 (3)排料設備 排料可以是稱重設備 (減量法 )或排放設備 (增量法、零位法 ) 。通常由排空閥門、電磁振動給料機、螺旋給料機、電 (氣 ) 動閥門等組成。所有設備均應根據(jù)現(xiàn)場的工藝條件和物料的性質等進行設計和選擇。 (4)控制系統(tǒng) 配料控制系統(tǒng)由稱量儀表、上位工控機、可編程控制器及其他控制器件等組成。典型的配料控制系統(tǒng)在一些比較簡單的稱重配料系統(tǒng)中 , 也可以采用工業(yè)計算機 ( IPC)加數(shù)據(jù)采集板卡的形式進行配料的控制。 (5)校秤系統(tǒng) 配料系統(tǒng)傳感器應定期進行調校 , 以保證系統(tǒng)配料精度。 輸送裝置的設計 此配料系統(tǒng)所配物料有 3種（玉米、小麥、面餅），均為塊狀物料，均采用皮帶運輸機輸送，通過變頻電機控制皮帶速度，調整下料量。 為了能夠適應維修、備用、互換的需求， 3種物料的運送皮帶都選用相同的規(guī)格，皮帶寬度為 800mm，最大下料量為 60t/h，在下料口部位做相應的設計，能夠方便調整皮帶上物料的厚度，配合皮帶速度的調整，實現(xiàn)下料量大范圍的控制。 放料門采 正文 第 16 頁 共 31 頁 16 用氣動 放料門， 結構簡單、緊湊，適用于對放料速度要求較高的場合。 計量系統(tǒng)的設計 根據(jù)下料量的要求，對稱重元件及測速元件進行設計。 （ 1） 電子秤以自動秤量方式將散狀物料按預定的配比進行秤量，該秤可控制物料的秤量、卸料。當飼料到規(guī)定的數(shù)值時，指針移到相應的接近開關處，使電子秤動作，再執(zhí)行下一步飼料的送料和秤重，依此類推，直到全部飼料配比完畢。 電子秤由秤體、稱重傳感器和放料門組成。稱重傳感器采用高精度稱重傳感器，該鋼制彈性體具有較強的抗過載能力和較長的使用壽命，特別適用于工業(yè)現(xiàn)場惡 劣環(huán)境下高準確度配料的技術要求。稱重儀表性能穩(wěn)定，抗干擾能力強，功耗低、可靠性高，而且具有遠程數(shù)據(jù)通訊功能、設定預置功能及落差補償功能，可實現(xiàn)準確、高速動態(tài)采樣。其最大載荷可達 250KG/M。它的輸出信號驅動其微型輸出繼電器，以開關量形式將信號送入 PLC，它有調零、去皮重、加皮重和撥碼盤設定稱量值等功能。 （ 2）皮帶稱的工作原理： 物料通過給料設備送至配料皮帶秤，秤體中的稱重傳感器和測速傳感器將稱重和速度信號送至皮帶秤儀表，皮帶秤儀表顯示輸送物料的瞬