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| 負(fù)秤在涂料自動(dòng)配料系統(tǒng)中的應(yīng)用 | 2020-02-20 |
| 涂料是建筑工程中應(yīng)用泛的材料之一，其經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)對(duì)于整個(gè)建筑工程的質(zhì)量和成本有著舉足輕重的關(guān)系。涂料生產(chǎn)過程中的物料重量控制，一直是施工界的一個(gè)老大難問題。近十年來，隨著稱重模塊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)不少單位開發(fā)出適合我國(guó)國(guó)情的各種涂料自動(dòng)配套，增加上料設(shè)備，就構(gòu)成一個(gè)組合式的自動(dòng)配料系統(tǒng)。由于配料系統(tǒng)配置靈活，可充分利用用戶原有的設(shè)備資源，投資小，受到涂料施工界的普遍歡迎。但是，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上現(xiàn)有的幾種配料設(shè)備，在使用中發(fā)現(xiàn)尚存在如下不盡人意之處： 計(jì)量誤差較大，無法保證GB10172第六條對(duì)涂料物料計(jì)量誤差之要求。大部分產(chǎn)品說明書標(biāo)注的計(jì)量誤差是小于±1%~2%，實(shí)際檢定誤差達(dá)±10%，甚至更高；設(shè)備體積大，重量重，上料高度高，不適于流動(dòng)作業(yè)；配料物種少；易損件多，可靠性較差，維修工作量大；自動(dòng)化程度較低，基本上無計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)或僅有簡(jiǎn)單系統(tǒng)但人機(jī)界面較差。通過研究分析，國(guó)內(nèi)其配料系統(tǒng)配料設(shè)備的主要技術(shù)癥結(jié)在于：小型配料設(shè)備沿用大型配料系統(tǒng)“提升上料，自落配料”的設(shè)計(jì)模型；在計(jì)量原理上都采用正秤計(jì)量；總體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。基于此，我們?cè)谟?jì)量原理、總體結(jié)構(gòu)上另辟蹊徑，將電子負(fù)秤原理應(yīng)用于涂料自動(dòng)配料系統(tǒng)中，開發(fā)出電子負(fù)秤型涂料自動(dòng)配料設(shè)備，從根本上克服上述種種弊端。 配料系統(tǒng)工藝流程 自動(dòng)配料系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、稱重模塊機(jī)柜和外圍設(shè)備（前配料秤、后自動(dòng)配料秤、料位機(jī)）組成。自動(dòng)配料監(jiān)控系統(tǒng)由電子秤兩臺(tái)計(jì)算機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的人機(jī)界面。其中一臺(tái)為主站，完成全部系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定、過程監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄；另一臺(tái)作為從站，以主站為依托，主管后配料系統(tǒng)的數(shù)據(jù)設(shè)定、過程監(jiān)控。主站直接同西門子S7—300PLC稱重系統(tǒng)、前配料秤自動(dòng)控制稱重儀表和后配料秤相通信。前配料系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)采用密封型接線盒，防塵、防潮，可確保信號(hào)傳輸可靠。前配料秤稱重儀表采用專用工業(yè)過程控制儀，提供給預(yù)混合解決方案主要有賴于稱重模塊、稱重模塊和PLC控制。配料罐或料斗的重量信息，透過安裝在其下的稱重模塊，傳送到稱重模塊。他根據(jù)這些信息及預(yù)先設(shè)定的配料程序，進(jìn)行分析并作出相應(yīng)的控制。利用稱重模塊、稱重模塊和PLC控制器，可獨(dú)立的控制整個(gè)程序。配合計(jì)算機(jī)及特別設(shè)計(jì)的軟件，可把整個(gè)系統(tǒng)的操作界面簡(jiǎn)化，而使到控制人員更易掌握及使用。通過RS一485總線與中控室實(shí)現(xiàn)通信，防爆電子秤既可獨(dú)立控制，又可實(shí)現(xiàn)PLC聯(lián)機(jī)控制。對(duì)于自動(dòng)化生產(chǎn)線中的自動(dòng)稱重配料系統(tǒng)或者單臺(tái)自動(dòng)稱重設(shè)備，PLC與RS485口直接通訊或者采用模擬量輸入、輸出模塊組態(tài)自動(dòng)配料系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置稱重控制器PLC執(zhí)行生產(chǎn)工藝控制，VB程序可編譯成獨(dú)立執(zhí)行EXE文件或者SETUP安裝文件，便于使用和移植。為了便于介紹，本文以單臺(tái)稱重設(shè)備為例介紹該自動(dòng)配料系統(tǒng)的開發(fā)方法。重量比例控制是以調(diào)節(jié)計(jì)量泵的沖程為目的的，由于沖程與原溶劑重量成比例關(guān)系，因此，選用的沖程調(diào)節(jié)器為比例調(diào)節(jié)器。由于溶劑廠溶劑攪拌被控對(duì)象具有大時(shí)滯特性，多數(shù)溶劑廠采用PID串級(jí)控制方案。采用串級(jí)控制的溶劑攪拌控制性能較好，得到的出廠質(zhì)量較理想；但當(dāng)原溶劑溶劑質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，串級(jí)配料系統(tǒng)的控制品質(zhì)會(huì)明顯下降。因此，針對(duì)溶劑被控對(duì)象的特性，，采用模糊自整定PID稱重儀表作為主調(diào)節(jié)器，以改善由于溶劑質(zhì)發(fā)生變化時(shí)的動(dòng)態(tài)性能和抗干擾能力，組成模糊自整定PID串級(jí)配料系統(tǒng)。 電子負(fù)秤的基本原理 電子正秤和電子負(fù)秤是電子秤的兩種不同類型。所謂正秤就是一般習(xí)慣的稱量方法，隨著被對(duì)象重量的增加，秤的計(jì)數(shù)增加，負(fù)秤則隨被對(duì)象重量的減少，秤的讀數(shù)增加，配料系統(tǒng)常用于排料時(shí)指示排料量，因此也可稱之為卸料秤。 配料系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)主要從事電氣自動(dòng)化、智能化方面的研究。釆集設(shè)備、稱重儀表、變量執(zhí)行設(shè)備這3部分組成。數(shù)據(jù)采集設(shè)備主要包括稱重模塊、流動(dòng)電流檢測(cè)儀和濁度計(jì)等儀器儀表,其釆集的模擬量信號(hào)經(jīng)處理后送入相應(yīng)的稱重儀表。各稱重儀表執(zhí)行相應(yīng)控制算法后得到控制量，此控制量經(jīng)變量執(zhí)行設(shè)備計(jì)量泵控制乙醇。供液稱重混合自動(dòng)配料系統(tǒng)由存儲(chǔ)反應(yīng)罐、供應(yīng)自動(dòng)配料系統(tǒng)、稱重自動(dòng)配料系統(tǒng)、混合設(shè)備、輸送設(shè)備和控制自動(dòng)配料系統(tǒng)組成。主要功能:接收和儲(chǔ)存液體(散裝或鐵桶)；不同液體和沉積液體的分布和混合；分發(fā)到間歇性或連續(xù)性稱重配配料罐。適用于需要液體的溶劑企業(yè)的批量生產(chǎn)。此自動(dòng)配料系統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)量，效率高，解決客戶手動(dòng)攜帶液體的重型體力勞動(dòng)，節(jié)約勞動(dòng)力，解決搬運(yùn)過程中液體的偏差和開封過程中殘留液體的浪費(fèi)，節(jié)約液體反應(yīng)罐的存儲(chǔ)，合理使用空間，靈活設(shè)置保存點(diǎn)和使用點(diǎn)。自動(dòng)配料系統(tǒng)由可編程控制器自動(dòng)控制，無需手動(dòng)控制即可持續(xù)存儲(chǔ)、使用和分配液體。該乙醇稱重配料系統(tǒng)是采用重量比例前饋控制與流動(dòng)電流涂料攪拌串級(jí)控制的復(fù)合控制策略。因此電子負(fù)秤型涂料自動(dòng)配料系統(tǒng)子負(fù)秤是物料離開秤體計(jì)量，而其配料系統(tǒng)采用的正秤是物料進(jìn)入秤體計(jì)量。 | |
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