稱重配料控制系統-工業稱重設備案例

稱重PLC在面粉全自動配料控制中的應用

在多年的工業自動化實踐經驗的基礎上，結合最新的國內國際案例，開發生產這套高精度計量及配料控制系統(配比混合控制系統)，并在多個工業行業的現場成功穩定運行。例如：陶瓷配料控制系統, 玻璃配料控制系統, 化工配料系統, 食品添加配料系統, 糧食稱重控制, 配煤控制系統，燒結料配料控制，冶金保護材料配料配比控制, 混泥土攪拌控制，制藥廠配料控制 等。

系統采用工業觸摸屏作為人機交換數據中心（工業觸摸屏與普通觸摸屏完全兼容，就是更為適應工業惡劣環境）+ 稱重PLC+ 稱重模塊+荷重傳感器+稱重執行機構。稱重軟件（計量軟件,控制軟件），稱重PLC，稱重傳感器，稱量倉（也稱作斗式秤,倉式秤，方式可以是增量秤和減量秤）；執行機構－一般為絞刀，皮帶，電振機，可控閥門等，并且有些情況下使用變頻器控制．

這種原料配料自動控制自動稱重方式，從生產全過程來看，是動態自動稱重方式，但計量的瞬間是靜態計量, 保證了計量控制的精度．

PLC的下位機的軟件在Windows操作系統下由本公司自行開發， 量身度造的軟件控制效率將更高，編程軟件使用極為方便快捷。

一.系統功能和特點：

l  .適用于XP系統的上位機或商業計算機，手提電腦進行無限次開發應用；

2  .工業觸摸屏 + 稱重PLC的結構提高了系統的可靠性。觸摸屏除了下達初始工藝參數和控制指令外，還參與PLC的實時控制過程中狀態，PLC也能順利地完成當前的生產任務；

3  .支持高級語言與匯編混合編程，既保證了系統的可靠性，又便于軟件升級；

4  .中文（簡體或繁體）或英文（按要求）友好人機界面，操作界面能顯示工藝流程圖、配方號、配方重量、實際配料重量、配料誤差、混合時間、微量添加提示與回復、設備運行狀況、故障信息等，操作非常簡便，僅需1個小時即可學會操作；

5  .動態的工藝流程顯示畫面，操作人員可通過彩色觸摸屏直觀地監視整個配料控制過程，包括料倉輸送設備的工作狀態、秤量數據、混合機和各種工藝閘閥門的工作狀態等；

6  .參數修改、功能設置更加靈活，系統智能化程度高；

7  .產量數據可存入硬盤；

8  .留有連網端口；

9  .系統可實時檢測監測、顯示、存儲、打印各瞬時信號、變量、參數等

10 .具有零點/皮重快速去除功能。

11 .可設置系統防誤操作和管理員等級操作等功能；

12 .具有自診斷功能；

13 .計量控制精度0.2%（視現場的情況而定）。

二.系統部分畫面：

程序的界面示例可參見初步編寫的實際稱重框架程序（實際制作編寫時，可按要求根據現場的情況與要求多次修改，這也是程序量身度造的好處）。

三．計量軟件系統包含的內容

1. 計量控制有手動、半自動及全自動運行方式，并可以隨時切換；

2. 配方表：配方編號、配方名稱、原料桶號、原料名稱、計量重量，可存儲2000種以上配方；

3. 原料表：原料桶號、原料名稱、計量級別、落差、大小料供給、閥門開關時間；

4. 動態計量程式表：含計量機構的名稱、計量時間、穩定時間、產量、歸零；

5. 計量顯示主界面：含計量機構名稱、計量設定總重量、當前計量的實際總重量（動態顯示）、當前計量的材料名稱、當前計量的材料設定重量、當前計量材料的實際重量（動態顯示）；

6. 計量控制主界面：設置如下按紐開關—計量開始、計量停止、強迫單步停止（跳過某一種原料計量）、強迫全部停止（直接跳至最后結束）、計量（配料）復位（歸）；

7. 原料統計報表：可統計當天、當月或某段時間內某種、某幾種或全部原料的耗用重量；

8. 配方生產統計報表：可統計當天、當月或某月某段時間內某個、某幾個或全部配方生產重量、1#、2#兩個計量機構可分開或合并統計；

9. 有計量上下限超差報警；

10.用戶操作權限分級管理：a.超級用戶—可以設置調整所有的功能；b.配方管理員—只能設置配方；c.系統維護管理員：只能設置修改荷重傳感器等計量參數，不能看到任何配方資料；

摘要：以下本文根據面粉配料生產工藝，結合實際工程說明了如何依托于科威CZ-12M12R-1HAD稱重PLC在面粉廠擴展成多配方、多物料的高精度秤重系統。CZ-12M12R-1HAD稱重主機真正意義上的工業稱重系統集成化解決方案，是過程控制系統集成稱重控制功能的先行者。

本文將就河南的配料系統工程來介紹如何用科威CZ-12M12R-1HAD稱重PLC來實現多配方、多物料配料的全自動控制。

2、系統的組成及工藝生產對系統的要求

  ① 配料系統的組成結構及工藝流程如下：

上圖  面粉配料系統流程圖

如上圖，每臺稱重控制模塊對應一臺稱斗的一組傳感器，實現一個稱量單元。綜合考慮結構、料性、配料速度等諸多因素，每個稱量單元對應1個料倉，即：每個單元稱量1種物料，現場一共有8個料倉。共計8種物料（如：粗麩、粗面粉、細面粉、小麥、白面粉、精面粉等），這也就對配料系統提出了“多物料”自動配料的要求。

另外，為了提高生產運行效率、降低生產成本，甲方要求此系統必須適應雙線不同配方的隨時切換。這又給系統提出了“多配方”的自動配料要求，自動送料料系統控制柜見下圖。

如圖 地下控制室內的配料系統控制柜

②配料工藝的控制時序

該系統要滿足八臺日出料量100噸/日的面粉的配料要求，也就是說每副料的稱量、混合周期應保證在5~8分鐘以內。其動態精度要保證在0.05%以上，混料均勻程度≥98%。配料精度和速度往往存在一定的制約，但是通過我們對配料周期內各段的統籌控制，便完全可以實現這一工藝要求。

如圖 面粉配料工藝控制時序

如上圖所示，稱料與混料控制相互獨立，時序上兩次稱量的過程可以連續進行。另外在稱量過程中粗調與精調的轉換、懸浮料修正系數的合理設定也是提高配料速度與精度的重要因素。

③帶多物料的主稱重控制的實現

主稱重控制的精確稱量是由主稱重模塊的稱重循環完成的，但是我們如何在稱重循環以外添加多物料控制功能、添加人為干預選項是我們需要解決的問題。稱量中物料的特性參數和物料用量是被保存在模塊內部的數據塊（通過485通信）

控制的邏輯過程可按如下編寫：

圖  控制邏輯過程

四．結論

科威的CZ-12M12R-1HAD是一款性能穩定、卓越的電子稱重主機，我們可以通過將它集成在EX1模塊中來編寫各種功能，進而實現多配方、多物料的精確配料功能。這已在2014年5月河南利民機械的面粉配料系統工程中得到印證。此系統高智能的自動控制、自由的干涉控制、過程的多點監測、實時紀錄都給生產帶來了極大的方便。另外，還支持多物料、多配方的組態軟件包，內有各功能單元的實例程序，如拍打墩包直接調用即可。也可自己編寫這些功能單元，一旦編寫完成，便可一勞永逸。再加上它很高的性價比，所以科威的CZ-12M12R-1HAD稱重主機在配料行業一定會逐漸得到更為廣泛的應用。

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參考文獻：

[1]  科威編程參考手冊