一、 概 述
随着电子称重技术和现场总线通讯技术的发展,电子称重测控技术已在各行各业中得到广泛的应用。而减法计量控制技术以其结构简单、计量准确、维护方便、工作效率等特点得到了广泛的应用。在混凝土搅拌站罐装水泥计量方面多采用减法计量控制方式。
二、系统组成
本计量控制系统主要由2个贮料罐(含称重传感器、接线盒等)、绞龙输料机构、数显称重控制器、系统逻辑控制器、电气控制组件柜以及人机界面(HMI触摸 屏)等组成。系统主要部件均采用国外先进技术知名产品,可提高系统运行的稳定性和可靠性,降低故障率,减少维护成本。下图为系统控制结构示意图。



1、 贮料罐:
贮存待罐装的物料,贮料罐排料口设有绞龙输料机构,用变频器控制电机转速以调节输送物料的速度。传感器用于检测贮料罐内物料的实时重量,便于计算并控制排出物料量。
2、绞龙给料机构:
贮料罐出料口处设有绞龙卸料机构,用于控制物料从贮料罐中排出。当卸料启动时,绞龙电机运行,向容器罐送料。当重量值达到设定值时,停止绞龙电机运行。
3、 数显称重控制器:
称重显示器主要是对物料的重量信号进行采集、处理和显示,并通过RS232通讯接口输出数据资料和接受上位机的数据和指令。称重显示控制器具有以下功能:
3.1 各种参数可面板设定、查询和修改;设定值能掉电保护。
3.2 独特的控制算法,不用担心由于物料的粘性而造成的计量误差。
3.3 具有标准的RS232/485串行通讯接口,可与上位计算机连接通讯。
3.4 可选配模拟量标准信号输出接口,供DCS数据采集用。
3.5 AD转换速率为100次/秒。
3.6 显示精度为1/16000。
3.7 输入精度为0.3uV/d。
4、 可编程逻辑控制器PLC:
可编程控制器是系统控制的核心,其通过标准的RS232串口通讯总线,与称重显示控制器连接,实现数据资料间的相互交换。
PLC经过通讯总线,对称重显示器传来的配料重量信号进行数据处理、分析,并输出相应的控制信号,完成对系统的逻辑控制。
PLC根据系统控制要求,对系统进行逻辑分析和控制处理。
5、 电气控制组件:
电气控制组件包括面板操作键、工作指示灯、控制接触器、变频调速器等。电气控制操作台采用前开及后开式双门双锁结构,前面板及台面安装触摸屏人机界面、称重显示器、指示灯、控制开关等,IP防尘防水结构,控制柜内部元件均采用国际知名品牌器件。
6、 触摸屏人机界面:
用于对控制系统的操作、监视和数据修改等。通过软件的设计组态,可实现计量过程的动态模拟显示、实时重量值动态显示和各控制位工作状况显示,对控制参数和设定值进行查询、修改和存储等。
三、系统控制原理及过程
系统设有手动控制和自动控制两种方式。
手动控制方式:可人工控制绞龙卸料电机的启动和停止以及调节电机的运行速度,不受任何条件制约。此控制方式便于系统检修和调试。
自动控制方式:只需人工按[启动/停止]按键,系统便自动进入卸料控制状态,无须人工干预,当排出物料值达到设定值时便自动停止卸料,并发出结束报警。在结束卸料这前,出现堵料或空料时,系统发出报警并自动切换到另一贮存罐继续卸料(向目标容器罐料)。
配料控制策略如下:
①、通过触摸屏设定好目标重量值、快速设定值和慢速设定值等参数。
②、选择自动控制方式。
③、按启动键,启动系统卸料运行
④、系统启动1#(或2#贮存罐,人工选择)贮料罐卸料绞龙电机,开始快速卸料,当达到快速设定值时,变频器降速,进入慢速卸料状态,当达到慢速设定值 时,变频器停止,结束卸料, 并发出结束信号。当出现堵料或空料时,系统发出报警并自动切换到另一贮存罐继续卸料(向目标容器罐料)。
⑤、用户可根据实际情况,调整控制参数,以达到控制要求。
⑥、当出现空料或堵料时,系统发出空料报警,提示操作员处理。若选择自动切换方式时,系统则自动切换到另一贮存罐继续卸料(向目标容器罐料)。
四、系统主要功能及技术指标
系统主要功能:
1、设有手动卸料、自动卸料控制功能。
2、能动态模拟显示卸料过程中的各种工作状态、控制目标重量值、实时重量值、误差值和运行控制参数等。
3、具有空料自动/手动切换选择和卸料顺序选择功能。
4、具有堵料或空料报警功能。
系统技术指示:
1、卸料速度:1~10吨/小时,视实际情况可改变。
2、显示精度:0.5㎏/d
3、控制精度:优于0.1%
4、工作电源:AC220V±10%,50Hz±1%
5、传感器灵敏度:优于2mV/V。