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一、前言

    國內各燒結廠大多采用智能電子螺旋秤進行生石灰配料，較好地滿足了生產的要求。

    二、智能電子螺旋秤結構和工作原理

    （一）智能電子螺旋秤結構

    螺旋秤由稱量框架、荷重傳感器、SA201 積算儀，速度傳感器及螺旋給料機、星形卸灰閥及連接固定機構、軟連接機構、支撐機構、機架等部分組成。

（二） 電子螺旋秤的測量原理

    物料由進料口經葉輪螺旋輸送至落料口時，安裝于螺旋輸送機下面的稱重裝置(由稱重杠桿、十字簧片、稱重傳感器等組成)，檢測到物料的重量并產生一個正比于稱重載荷的電壓信號送入動態(tài)稱重儀表，同時由安裝于螺旋輸送機尾部的速度傳感器將輸送機主軸的轉速信號輸入，兩種信號經動態(tài)稱重儀表處理，運算出瞬時流量和累積重量值。

    如果螺旋運輸機以勻速v 傳送生石灰，螺旋葉片間的物料一般是不均勻的，所以時間T 內的總輸送量為T：

其中：q(t) 為單位長度皮帶上的瞬時物料重量；v(t)為皮帶的瞬時運行速度。

    只需測出q(t)和v(t)，便可得出時間內的物料總重。

三、自動配料系統(tǒng)的構成

    （一）系統(tǒng)主要組成

    本自動配料系統(tǒng)采用PLC 控制技術，其核心控制是" 螺旋秤- 稱重模塊-PLC- 變頻器" 形成的閉環(huán)控制，主要設備由智能電子螺旋秤、Modicon TSX Premium 稱重模塊、高速計數模塊Modicon TSX CTY41、Quantum PLC、施奈德變頻調速控制器、系統(tǒng)軟件CONCEPT2.6、組態(tài)軟件IFIX3.5 以及上位機等組成。

    流量就是一定時間內皮帶上走過的物料量。電子螺旋秤稱量的是瞬時流量，上位機給出的是設定流量，二者在實時計量中有所偏差。在流量實際控制中采用工業(yè)控制中應用最為廣泛的PID 調節(jié)，根據流量偏差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制，控制量輸入和輸出（誤差）之間的關系在時域中可用公式表示如下：

    公式中e(t)表示誤差、控制器輸入，u(t)是控制器的輸出，kp為比例系數，Ti 為積分時間常數，Td 為微分時間常數。

（二）稱重模塊、PLC、變頻器之間的通訊

    Modbus plus(即MB+)總線協(xié)議是由美國Modicon Inc.開發(fā)設計的一種工業(yè)數據總線，適用于建立工業(yè)實時控制局域網。典型的應用包括過程控制、數據監(jiān)測、程序上傳/ 下載、遠程編程、連接操作員接口及主計算機數據采集。(1) PLC：由于Modicon 公司的Quantum 系列PLC 支持Modbus、Modbus plus、遠程I/O、Ethernet、Interbus、LonWorks等多種網絡連接，且其CPU 模塊上一般都集成了Modbus 和MB+ 兩個通信端口，故選用該系列PLC(可節(jié)省一通訊模塊)。(2) 變頻器：施耐德變頻器ATV58 系列提供了3 種通訊功能：a)集成在本機上的Mobdbus 協(xié)議接口(一般用于連接操作面板)。b) 通過附加通訊卡實現的高速通訊接口(如FIFO、Modbusplus、Interbus-s、AS-I、Profibus 等)。(3) 上位機：采用研華工業(yè)控制微機，并安裝運行WindowsNT 下的FIX 實時監(jiān)控組態(tài)軟件作為監(jiān)控、數據采集及數據管理軟件系統(tǒng)的開發(fā)平臺。該計算機通過MB+ 網絡適配器SA85 與MB+ 網絡通訊。

    （三）軟件配置

    IFIX 3.5 軟件是運行于WIN2000 以上的操作平臺上的真正的32 位應用程序，使用其內建的強大且實用的各種功能、經過開發(fā)人員的豐富的想象和精心制作，使最終的用戶程序十分貼切的滿足應用現場對上位機系統(tǒng)的各種監(jiān)視、控制和管理方面的實際要求，并在顯示、控制及通訊的速度、實時性和兼容性等方面都有優(yōu)秀的表現。

    四、結束語

    某燒結廠自動配料系統(tǒng)采用智能電子螺旋秤控制方案后，經長期生產證明，大大提高了配料精度，實現網絡化生產管理，取得了良好的經濟效益。

參考文獻：

［1］董彬，宋婕，李勁松. 燒結圓盤配料皮帶秤控制新思路［J］.燒結球團，2003 年第6 期，35～37.

［2］黃金鳳，李占賢.基于現場總線的微機配料系統(tǒng)［J］.自動化技術與應用.2002,21(3),35-36.

［3］王建民，孫鐵強.工控軟件的VC 語言開發(fā)及微機配料軟件的設計［J］.河北理工學院學報,2002.S1,25-27.
 

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