飼料廠全自動配料控制系統(tǒng)

一、概述

        隨著科學技術(shù)的日新月異，生產(chǎn)過程自動化程度要求越來越高，原有的生產(chǎn)配料裝置遠不能滿足當前高度自動化的需要。減輕勞動強度，保障生產(chǎn)的性、性，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染、產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟效益是企業(yè)生產(chǎn)須面臨的重大問題。

      目前電子稱重配料控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于建材、飼料、化工、冶金、食品等多種行業(yè)中。它集自動控制技術(shù)、計量技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機管理技術(shù)于一體的機電一體化系統(tǒng)；具有重量值數(shù)字顯示、過程畫面動態(tài)顯示、配方修改管理、配料速度快、控制高等優(yōu)點，采用計算機屏上控制系統(tǒng)，具有配料數(shù)據(jù)自動存儲、配料過程清單查詢和班、日、月、年報表統(tǒng)計及打印等功能。

      系統(tǒng)采用開放的控制方式，兼容，開放的數(shù)據(jù)庫。通過以太網(wǎng)可接入廠級局域網(wǎng)，可實現(xiàn)管控一體化。

二、系統(tǒng)組成及控制說明

根據(jù)用戶生產(chǎn)實際情況和控制要求，整個配料生產(chǎn)控制系統(tǒng)由：貯料倉、下料機構(gòu)（絞龍輸送機）、稱量桶、排料機構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)及機操作管理系統(tǒng)等組成。

配料控制策略如下：
⑴、通過計算機選擇所需的配方號、設(shè)置配料批次。

⑵、計算各物料所需配料重量值。

⑶、選擇自動配料方式。

⑷、按總啟動鍵，啟動系統(tǒng)配料運行。

⑸、系統(tǒng)啟動配料順序1給料電機，開始快速給料，當快加設(shè)定值時，變頻器降速，進入慢加料狀態(tài)，當慢加設(shè)定值時，系統(tǒng)斷開控制接觸器，變頻器停止，結(jié)束配序1物料配料。延遲時間后，啟動一下配序2物料給料電機，開始配下一配料，控制過程與配序1相同。

⑹、用戶可根據(jù)配方要求，調(diào)整控制參數(shù)，以配方工藝要求。

⑺、當某種物料缺料或堵料時，系統(tǒng)發(fā)出缺料報警，提示操作員處理。

⑻、當所設(shè)配料已配完，系統(tǒng)便發(fā)出配料結(jié)束信號，提示本次配料完成。

⑼、配料完成后，啟動攪拌電機進行攪拌，攪拌時間可人工設(shè)定。

⑽、當攪拌時間結(jié)束時，停止攪拌，并啟動卸料電機卸料。

⑾、當卸完物料（即重量值并低于位設(shè)定值），并且卸料閥門關(guān)閉到位（關(guān)到位傳感器接通）后，系統(tǒng)自動啟動下配料工作。

⑿、當所設(shè)配料批次已配完，系統(tǒng)便發(fā)出配料結(jié)束信號，提示本次配方完成，并自動退出配料工作狀態(tài)，等待下配料。

系統(tǒng)設(shè)有自動和手動控制功能。在手動控制方式，可人工單獨控制各物料的進料電機的啟動和停止，不受任何條件制約。此控制方式便于系統(tǒng)的檢修和調(diào)試。但是每次只能開啟一臺絞龍電機，不能同時啟動兩臺或兩臺以上絞龍電機。

在自動控制方式：人工按[總啟動/停止]按鍵，系統(tǒng)便自動進入連續(xù)配料工作狀態(tài)，途中無須人工干預(yù)。按預(yù)置的配料次數(shù)結(jié)束后，系統(tǒng)便自動停止配料，并發(fā)出結(jié)束報警。

配料重量值從稱重儀表經(jīng)由標準通訊模塊傳輸給PLC進行換算處理，再經(jīng)過通訊口上傳到計算機。配料數(shù)據(jù)均自動保存在計算機硬盤中，便于統(tǒng)計、查詢、報表打印等。

2、電氣控制系統(tǒng)

      電氣控制系統(tǒng)由電氣控制柜和PLC主控制柜組成。

電氣控制柜含：塑殼空開、電動機斷路器、小型斷路器、交流接觸器、變頻調(diào)速器、電氣輔助器件等。

⑴、控制柜內(nèi)設(shè)有一個電源總開關(guān)，之后每組工作電機單獨設(shè)置一個電源開關(guān)，便于維護、檢修。

⑵、柜內(nèi)電氣設(shè)備互換強，便于維修和搶修，并有過載保護和短路保護功能。

⑶、對容量大的設(shè)備電機，采用Y/Δ降壓啟動方式。

注：因本方案為配料部分控制技術(shù)改造方案，保留原有低壓電氣控制部分，增加變頻調(diào)速器，以配料速度和。

PLC主控制柜含：可編程控制器、擴展模塊、通訊模塊、控制繼電器、稱重顯示儀表、開關(guān)電源及輔助材料等。

⑴、采用可編程控制器（簡稱PLC）通過PLC程序?qū)φ麄€設(shè)備系統(tǒng)實現(xiàn)電氣聯(lián)鎖和邏輯控制。控制線路清晰，控制、準確、，便于檢修、維護，設(shè)備運行，且自動化程度高。

⑵、通訊模塊是將稱重儀表的重量數(shù)輸給PLC，由PLC運算處理后上傳至機，并進行換算比較，輸出各種相應(yīng)的控制信號，自動控制目的。

⑶、控制繼電器用于PLC輸出接點與外部電氣器件隔離，可保護PLC的接點，延長PLC的使用壽命。

⑷、稱重顯示器主要是對物料的重量信號進行采集、處理和顯示，并通過RS485通訊接口輸出數(shù)據(jù)資料和接受PLC的指令。

稱重顯示控制器具有以下功能：

5.1 全數(shù)字式調(diào)校和功能設(shè)定方式，各種參數(shù)可面板設(shè)定、查詢和修改；設(shè)定值能掉電保護。

5.2 性能穩(wěn)定，干擾能力強，控制高，可顯示實時重量值。

5.3 具有標準的RS232/485串行通訊接口，可與機連接通訊。

5.4  AD轉(zhuǎn)換速率為200次/秒

5.5 顯示為1/15000。

5.6 輸入為0.3uV/d

⑹、柜內(nèi)主要元件采用國際產(chǎn)品：

可編程控制器（日本三菱）              FX系列

各類模塊（日本三菱）                

變頻調(diào)速器（日本三菱）                E540系列  

控制繼電器（日本歐姆龍）             MY2NJ或MY4NJ

稱重顯示器儀表（志美產(chǎn)品）

3、機操作管理系統(tǒng)

      由研華工控機（）、17”液晶顯示器、打印機、UPS、組態(tài)軟件等組成。

⑴、硬件

      主機采用的研華工控機：機箱-610P，主板PCA-6006LV，CPU為P4/2.4G，512M內(nèi)存，52X光驅(qū)，80GHDD硬盤，17"彩色液晶顯示器，U/COM/RS485通信接口。

⑵、軟件

      采用北京亞控公司組態(tài)軟件。“組態(tài)”是在PC機上建立工業(yè)控制對象人機接口的一種智能軟件包，它以WINDOWS中文操作系統(tǒng)作為其操作平臺，充分利用WINDOWS功能，圖形界面友好。它能與PLC進行通訊，可讀取I/O狀態(tài)，發(fā)送I/O指令，具有報警、故障查詢及打印功能。組態(tài)畫面真實反映實時狀態(tài)，工程設(shè)定及配方輸入多樣，適應(yīng)工況能力強。而且軟件設(shè)有不同的訪問權(quán)限，可讓不同權(quán)限的人操作不同的內(nèi)容。“組態(tài)”是目前國內(nèi)的、銷量的品牌監(jiān)控組態(tài)軟件。

軟件操作說明：

①、美觀實用的生產(chǎn)過程動態(tài)模擬，能顯示實時的工作狀態(tài)和每種物料的目標重量、實際重量及誤差值；實現(xiàn)手動操作和自動控制配料功能；

②、全中文界面，操作簡單、方便，用鼠標點擊相應(yīng)的按鍵即可。

③、豐富的數(shù)據(jù)管理功能，故障聲光報警提示及統(tǒng)計；存貯配方預(yù)置，可進行配方調(diào)用、修改、刪除和查詢；

④、每批配料數(shù)據(jù)的歷史記錄保存，可對產(chǎn)量及耗料進行班、日、月、年報表統(tǒng)計、查詢和打印；

⑤、在配料過程中，具有缺料自動報警，并可在線人工更換裝有相同物料的倉號；

⑥、具有操作員權(quán)限管理、現(xiàn)場管理和網(wǎng)絡(luò)化的遠程服務(wù)等功能；

⑦、整個系統(tǒng)均為人機對話模式，操作簡單易用，維護方便；

⑧、可實現(xiàn)遠程管理，控制室的計算機可與總經(jīng)理室的計算機聯(lián)網(wǎng)。總經(jīng)理室內(nèi)可實時查看生產(chǎn)情況和生產(chǎn)報表。

三、系統(tǒng)主要功能

1、 具有手動操作和自動控制配料功能；

2、美觀實用的生產(chǎn)過程動態(tài)模擬，能顯示實時的工作狀態(tài)和每種物料的目標重量、實際重量及誤差值；

3、存貯配方預(yù)置，可進行配方調(diào)用、修改、刪除和查詢；

4、每批配料數(shù)據(jù)的歷史記錄保存，可對產(chǎn)量及耗料進行班、日、月、年報表統(tǒng)計、查詢和打印；

5、在配料過程中，具有缺料自動報警（可選配語音報警和操作提示），并可在線人工更換裝有相同物料的倉號；

6、具有操作員權(quán)限管理、現(xiàn)場管理和網(wǎng)絡(luò)化的遠程服務(wù)等功能；

7、控制部分均選用品牌產(chǎn)品，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、性、長期性。

8、整個系統(tǒng)均為人機對話模式，操作簡單易用，維護方便；

9、采用變頻調(diào)速器控制配料，了配料速度和，從而產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

四、

系統(tǒng)改造策略及工期

1、PLC控制器、控制繼電器接線端子等可預(yù)裝于一塊安裝底板，并連接好控制線。

2、控制軟件均在安裝前調(diào)試完成，并能正常運行。

3、控制器安裝底板、變頻調(diào)速器及稱重顯示器均安裝于原有的控制屏內(nèi)或面板上。

4、從安裝器件到布線結(jié)束，需要2~3天即可開機投產(chǎn)。