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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2020-05-11 09:36:55 |來源:網(wǎng)絡轉載
目前,連續(xù)輸送配料電子皮帶秤在肥料、化工、建筑等行業(yè)得到廣泛應用,其稱量部分安裝于輸送機架上,通過檢測兩托輥間物料重量以及皮帶速度,計算出物料流量,由稱量控制儀表調整皮帶速度,即可達到定量配料的目的。這種稱量方式受制因素較多,會受到皮帶速度、皮帶長期運行松緊程度、皮帶跑偏、托輥摩擦力、機架應力、環(huán)境等因素的影響,其稱量配料精度
不高,無法滿足高精度、配料量程寬稱量的要求。為此,我所研發(fā)了雙皮帶連續(xù)配料電子秤,供料皮帶與稱量皮帶分為兩個獨立的單元,將稱量皮帶單獨設置,有效地解決了上述問題,減少影響稱量的因素,提高稱量精度。
如圖 1 所示,雙皮帶連續(xù)輸送配料電子秤由料倉、供料裙邊皮帶、稱量裙邊皮帶等組成,料倉物料由供料
調整供料速度來穩(wěn)定稱量裙邊皮帶上的物料量,以達到設定送料量的要求。
稱量控制器設定配料秤單位時間的供料量,除以 皮帶上物料運行時間,就是稱量皮帶的控制目標重量。
在給料初始階段時的計算方法:
在給料的初始階段,物料輸送時間為 n,其中n < t,則平均頻率 Fs 為由于稱量時物料在稱量皮帶上運行時間較短,PID算法中的積分量并非實際的物料狀態(tài),故 PID 算法不適合雙皮帶連續(xù)輸送配料電子秤的稱量控制要求。通 過對配料秤的動態(tài)分析,以每秒為單位切割供料過程, 建立數(shù)學模型,如圖 2,稱量皮帶上的物料是 t 時間內( t為皮帶上物料運行時間) 的供料量,而在 t 秒前的供料已經送出。在正確分析了供料過程后,提出控制算法。
該算法的控制目標是供料電機的頻率。通過對稱其結果與( 4) 式相同,由此得出結論,在供料開始
階段與正常階段,其目標頻率的計算方法相同。
在計算出目標頻率后,及時向供料變頻器發(fā)出頻率指令,供料皮帶按新的頻率供料,直至下一個計算周期。通過不間斷的修正供料頻率,保證稱量皮帶上的物料穩(wěn)定到目標重量,從而保證物料按設定配料量連續(xù)供料。
由于在實際供料過程中,每秒供料量不能直接測得,只能檢測到稱量皮帶上的物料量。在開始稱量階段,供料時間小于物料在稱量皮帶上的運行時間,其每秒供料量通過以下方法獲得
Qt = Qs - Qs - 1 ( 5)
式中 Qt —當前一秒的供料量( kg) ;
Qs —當前稱量皮帶上的物料量( kg) ;
Qs - 1 —上一秒皮帶上的物料量( kg) 。
在正常稱量階段,每秒鐘稱量皮帶上有物料送出, 同時由供料皮帶供料,其每秒供料量通過以下方法獲得
在程序中還加入缺料檢測,在出現(xiàn)斷料情況下停機報警,加料或處理料倉結拱后,再次運行。
稱量皮帶每次運行前都進行清料置零,保證稱量準確度和系統(tǒng)穩(wěn)定。
Qt = Qs - ( Qs - 1 - Q0 ) ( 6) 式中 Q0 —稱量皮帶送出的物料量。
將每秒供料量相加,就得到出料量。當出料量達到設定值后,停止給料皮帶給料,稱量皮帶再運行 t / s 后,等稱量皮帶上的物料全部送出后停止,一次給料過程完成。
該算法適合于不間斷連續(xù)配料,也適合于分批配料( 如每批配料 500 kg) 的配料系統(tǒng)。
連續(xù)輸送配料控制部分由 JH358 稱量控制儀、稱重傳感器、供料變頻器、稱量接觸器等組成。稱量皮帶 由接觸器控制定速運行,上面安裝稱重傳感器,傳感器 信號送入稱量控制儀; 供料皮帶由變頻器控制,變頻器的頻率由稱量控制儀通過 RS485 設定,控制供料量。配料生產線一般有 5 ~ 9 個料倉,每個料倉配有獨立的連續(xù)輸送配料電子秤,PLC 協(xié)調控制各配料秤的啟動停止動作,同時控制生產線上的輸送機、提升機、混料 機等。觸摸屏上顯示生產線上各配料秤的狀態(tài)、稱量 值、參數(shù),并記錄各料倉的配料量、總配料量,統(tǒng)計出每 天或每班的生產量、各料倉用料量等。
我所自主研發(fā)的“JH358 稱量控制儀”,采用 AVR單片機 ATmega32CPU、24 位 AD 轉換器 CS1180、集成傳感器電路、濾波電路、輸入輸出接口控制電路、RS485 接口電路、電源電路,前面板為 8 位 LED 數(shù)碼管,顯示稱量狀態(tài)、稱量值及參數(shù)值,4 個按鍵用于修改參數(shù)和調試操作,是一款集檢測、顯示、控制為一體的智能控制儀表。
JH358 稱量控制儀使用 AVR GCC 編程語言,編程調試環(huán)境 AVR Studio 4. 16,圖 3 為控制算法部分的程序框圖。
如果稱量皮帶上物料運行時間較短,也可以按0. 5 s分割計算,其算法相同。
使用此控制算法的一條年產 10 萬噸 5 倉連續(xù)配料生產線和兩條年產 15 萬噸 5 倉連續(xù)配料生產線已經在陜西賽眾科技有限公司、渭南舉眾科技有限公司運行投產,生產線采用 5 組連續(xù)配料控制秤,PLC 集中控制,觸摸屏顯示稱量實時值、統(tǒng)計量,已經運行 1 年以上, 完全達到了設計要求,用戶非常滿意。
此控制算法簡潔明了,易于編程,在實際應用中調節(jié)反應及時準確,經檢測和用戶長期運行考核,配料準確度達到0. 2 級,也驗證了控制算法符合該配料秤的稱量過程,準確有效。
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