一、自動配料系統(tǒng)概述
自動化稱重配料控制系統(tǒng),又稱自動配料生產(chǎn)線系統(tǒng)。廣泛應用于水泥、鋼鐵、玻璃、煤礦、制藥、飼料、建材、PVC塑膠、橡膠、復合肥、制磚、食品、印染等眾多行業(yè)。通常是由自動配料電氣控制系統(tǒng)和受控的給料裝置（設備）、監(jiān)控系統(tǒng)組成。與人工配料相比能為生產(chǎn)過程節(jié)省大量的勞動力成本、降低勞動強度和減少環(huán)境對人體的危害，以及大大提高了終端產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性，精確度和生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來巨大效益。
我公司能為客戶提供一套完善的生產(chǎn)線解決方案及匹配的生產(chǎn)線自動化稱重配料案。
二、常用自動配料系統(tǒng)
現(xiàn)代自動配料系統(tǒng)有靜態(tài)配料模式、動態(tài)配料模式和動靜態(tài)組合模式三種。對不同系統(tǒng)模式，配料系統(tǒng)選型要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進行選型。
2.1 靜態(tài)配料模式
靜態(tài)配料模式適用于無連續(xù)配料要求的現(xiàn)場，這些現(xiàn)場對配料的時間要求不高，可按批次進行配料，批次間允許存在一定的時間間隔，如高爐槽下上料前后兩批時間間隔為3～5min，每批料由多種物料組成，物料所占比率根據(jù)工藝要求在一段時間內(nèi)相對固定，對單批料的組成比例要求嚴格，只要在較多批中物料組成比例能達到工藝要求即可。
靜態(tài)配料模式下，各種物料分別貯放在不同料倉，料倉給料一般采用電振給料、螺旋給料或門式給料等形式。計量一般采用計量倉，并配裝有壓式或拉式重力傳感器進行力電轉(zhuǎn)換，信號經(jīng)二次儀表放大處理后接入PLC或DCS等來完成計量。在一些對時間要求寬的應用場合，可以采用一個計量小車進行統(tǒng)一計量，計量小車沿軌道運行，依次定位到各料倉下按比例進行物料配加，各種物料的配加量采用減差法計算。亦有采用單一固定計量倉方式的，各料倉以一字排開，各物料的計量亦采用減差法，物料自溜槽或皮帶輸送、螺旋輸送等方式依次按比例配加到計量倉。
分別計量和減差法計量之間各有優(yōu)缺點。分別計量可以根據(jù)每次所加料的重量、體積來設計合適的計量倉和計量儀表，可以提高計量的準確性，尤其是對小比例物料，但計量倉與計量設備成倍增加，成本較高。減差法計量采用一個計量倉或計量小車，計量設備投資少，同時由于采用同一計量設備，無論計量誤差如何，但都可以保證物料按比例配加，但對于小比例物料配加難以保證其準確性。計量后的物料經(jīng)過集中后，一般形成層狀或段狀分布，經(jīng)輸送設備（如皮帶或小車）輸送到受料口，進入下一工序，即完成一批料的配加。由于物料計量、輸送、加入等環(huán)節(jié)在時間上可以重疊，在控制流程上可以采用并行方式，因此可節(jié)省上料時間，提高上料速度。
2.2 動態(tài)配料模式
動態(tài)配料適用于連續(xù)配料要求的現(xiàn)場，如燒結配料、焦化配料。這些現(xiàn)場對配料的連續(xù)性要求較高，一般不允許出現(xiàn)中間配料停止的情況，對各種物料的配比要求比較嚴格。動態(tài)配料系統(tǒng)計量一般采用電子皮帶秤或核子秤作為計量設備，主機都帶有PID調(diào)節(jié)及報警功能，可以實現(xiàn)一個倉的自動控制。對于整個自動配料系統(tǒng)而言，配料秤一般作為計量儀表使用，有些自動控制功能比較強的配料秤可以利用其自控功能，配料秤通過現(xiàn)場總線與控制主機進行通訊。
2.2.1 電子皮帶秤的計量原理及選型
電子皮帶秤利用計量皮帶來運輸物料，當物流經(jīng)過稱量段時，由稱量段進行連續(xù)采樣，由傳感器將力電轉(zhuǎn)換為mV級信號，經(jīng)放大器放大為電流信號后進行遠傳，電流信號可以與秤主機連接或直接與計算機系統(tǒng)連接，秤主機或計算機完成零點校驗、標定、測試、控制等功能。
稱量段是由一段皮帶、一組稱量托輥、支撐框架及力傳感器組成，結構上有全懸浮式、半懸浮式、杠桿平衡式等多種形式。全懸浮式稱架結構一般采用4只傳感器，半懸浮式一般采用1或2只傳感器，杠桿平衡式一般采用1只傳感器。傳感器有拉式和壓式兩種，根據(jù)稱架結構的設計可以選用不同的傳感器。多傳感器設計時各傳感器可以采用并行和串行兩種連接方式。
對電子皮帶秤而言，其稱架結構的設計與傳感器的選擇是整體計量精度的重要影響因素。秤架要具備足夠強度、形變小、重量輕的特點。傳感器要根據(jù)實際的負荷進行選擇，有時會出現(xiàn)傳感器選擇過大，信號空間過窄，信噪比小，導致計量精度差、波動大等后果。全懸浮式和半懸浮式秤架由于其秤架的重量加在傳感器上，傳感器量程較大，相對靈敏度較差，此時要綜合考慮秤架及物料負荷的情況選擇傳感器，既要滿足物料負荷的要求，還要盡量提高相對靈敏度，滿足計量精度的要求。
三、配料系統(tǒng)發(fā)展
隨著研究的不斷深入及相關技術的快速發(fā)展，配料系統(tǒng)也在不斷更新發(fā)展，主要包括以下方面：
(1)高精度：新型傳感器、更科學的秤架結構、高精度AD轉(zhuǎn)換模塊的采用，系統(tǒng)的設計理念有效提高了系統(tǒng)的整體計量精度；
(2)高可靠性：電路的高集成度與簡約化大大降低了系統(tǒng)的故障率，減少了維護量，故障時間縮短；
(3)智能化：系統(tǒng)設計上采用了更多的新思想、新技術，系統(tǒng)的功能進一步完善，與管理信息系統(tǒng)、化驗系統(tǒng)進行信息共享，可以為管理提供多種統(tǒng)計數(shù)據(jù)，自動對配料比例、數(shù)量等進行優(yōu)化，達到智能化配料。
(4)分布式：智能型的稱重配料單元被廣泛采用，現(xiàn)場單元的計量與控制功能逐步完善，形成分布式的結構體系，系統(tǒng)的可靠性有了較大提高，計算機也從繁重的計量與控制工作中解脫出來，將重點放在了數(shù)據(jù)處理與配料優(yōu)化方面。
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