配合饲料生产线电气控制系统的改造

发表时间:2020/5/22   来源:《当代电力文化》2019年24期   作者:朱宗孝
[导读] 饲料是各类原料根据一定比例所配制成的
         摘要:科学技术的发展迅速,随着电子技术的发展,连续配料输送自动控制系统在预混合饲料厂生产当中有很广泛的应用。它具有功能全面,灵活性强,性价比高等特点,受到连续配料系统集成商和用户的欢迎。饲料生产线自动化控制系统是精细化工厂生产工艺过程中一道非常重要的工序,其中的配料工序质量对整个产品的质量举足轻重。自动配料控制过程是一个多输入、多输出系统,各条配料输送生产线严格地协调控制,对料位、流量及时准确地进行监测和调节。本文依据饲料生产配料系统的工艺流程介绍了流量控制方式和饲料生产配料系统控制过程。
         关键词:配合饲料生产线;电气控制系统;改造
         引言
         饲料是各类原料根据一定比例所配制成的。饲料配料生产自动化系统是应用微计算机、PLC控制器以及生产线等构成。饲料内各原料重量是通过配料仓的称重传感器而实现的,信号通过放大和模数转换将数据送到计算机当中。通过微机控制进而让饲料严格按照饲料配方当中的科学比例来配成,进而更好的对精度要求进行满足,大大提升饲料的产量。因此,本文设计了饲料生产线自动化系统,并且分析了功能的实现。
         1 自动化配料控制系统整体概述
         饲料配料自动化生产线主要通过计算机、PLC控制器以及生产线构成。工控计算机当中配备数模转换卡。软件是通过VB以及Access的数据库实现数据的存储以及用户操作界面。
         1.1 自动化生产线
         自动化生产线是通过10个原料仓、1个配料仓。配料仓是通过液压油泵来带动运行的。每一个原料仓以及配料仓间利用称门相通。称门大小决定了进料多少。称门下面含有一个干黄管形成决定了称门大小的十个位置信号。它决定了仓门开起大小。十个位置信号对应着十个称门档位。选取什么仓来配料是通过手动或者微机控制的。PLC控制器对旋转电磁阀电磁铁闭合来实现控制。
         1.2 自动化系统的生产过程
         在配料过程当中,通过选仓和称门大小之后,主要存在两个模式,分别是手动、自动。在进行配料之后,液压油泵带动着料仓来实现配料。在选仓的时候,一次仅仅对一个仓进行选取,然而要连仓的时候能够实现依次的连仓。手动选仓是PLC可编程控制器输入,通过PLC来控制电磁阀的闭合。当对称门选择之后实现手动的配料。通过计算机来利用RS232口来对PLC进行控制,进而实现自动的配料。
         2 配合饲料生产线电气控制系统的改造
         2  1PLC技术在机械电气控制装置中的应用类型以及具体的应用
         (1)DCS系统是指分散控制系统。DCS系统以微处理器为运行的基础,采用操作显示集中、控制功能分散、综合协调设计、兼顾分而自治的原则。在PLC技术的发展中,采用了DCS系统,在PLC的运行过程中,需要借助计算机来实现DCS系统的作用。通常机械生产规模一般都比较大,因此电气控制装置的布局会比较分散,这给技术人员的操作和管理带来了很多的不变。通过应用DCS系统,可以对机械电气装置实现集中化,同时会去除控制装置中的一些可以省去的部分,PLC技术的应用使得控制系统更加高效安全和稳定。(2)PLC技术在机械电气控制装置中的应用。在饲料生产中,传统的控制方式是单片机和工控机,但控制方式有明显的弊端,经常会出现生产监测不准确的情况。且在生产监测过程中,控制系统容易受到环境干扰,严重影响了饲料生产的效率。PLC技术是结合微机控制以及自动控制进行饲料的生产工作,因为其不受环境因素影响,控制更加可靠,设备可以及时针对饲料的具体生产的情况进行调整。实现了设备的稳定可靠和高效的运行。


         2.2 饲料生产自动化控制的给料方式选择
         目前,在饲料生产及加工领域,其中饲料生产配料广泛采用的给料系统一般有以下几种:电磁振动给料系统、螺旋给料系统、料门给料系统、电磁阀给料系统等。除了上述四种方式外,还有一些场合可以采用传送带、刮板、真空抽吸、震动给料等给料方式。其中应用较为广泛的分别是电磁振动给料机和螺旋给料机。电磁振动给料机运用机械振动学的共振原理使得饲料生产中所需要的混合料在低临界近共振状态下工作,在给料过程中,物料在料槽中被连续抛起,并按抛物线轨迹向前作跳跃运动,这种给料方式因为不需要转动部件,同时对料槽的磨损较小,具有耗电少、体积小、重量轻、运行费用低等优点。但遗憾的是该种给料方式对安装要求较高,并且现场调试困难,调整不当会产生噪声且运行不好。
         螺旋给料机方式与电磁振动给料机相比,能夠实现给料均匀的特点,并且不容易受外界影响。饲料所需混料由旋转的螺旋叶片在螺旋管体内连续推进送料,在重力作用下进入搅拌器,使得系统机械振动较小,能够保持搅拌仓运行平稳,并且对称量的干扰相对较小,能够很好的避免饲料搅拌过程中饲料原材料分层或者搅拌不均的缺陷。但螺旋给料机上安装有电动机和减速器,重量大,效率较低。对于液体物料,一般采用阀门控制给料量。
         2.3 饲料生产自动化控制的称重方式选择
         在饲料生产的配料过程中,包括原料的储存、输送、称重配料、除尘、物料混合等多种设备,涉及粉粒状固体散料、液体等多种物料。根据饲料生产工艺要求,常用称量方式有进料式称量和卸料式称量2种,具有单斗单料、单斗多料、多斗多料等多种工作模式。其中进料式称量又可分为零位法和增量法等称重方式,零位法指的是料仓开始从空位给料,直到料仓满足给定要求,即停止加料,然后打开料仓放料直到空位,再重新称重。增量法指的是称量料斗接收、称量好饲料后,在未放空料仓的情况下就开始加料,系统自动将电子秤内部计数值清零。很明显,采用零位法的称量方式其精度相对增量法更为精确。
         采用进料式方法进行物料称量时,需要注意给料落差的计算,即当给料设备停止给料后,部分物料尚未进入搅拌仓的余料。考虑到落差余量对最终配料成份的影响,在实际配料称量计算时其给料设定值应为要配制的物料标准重量减去落差值。在实际的给料控制模式中,一般采用双速给料的方法,首先根据给料设定值,快速放料,当放料量接近设定值的90%左右,则减少闸门放料量,采取慢速给料,这种控制方式能够在保证放料速度的同时增加称量精度。卸料式称量方式则与给料式过程相反,即先在料斗内预先装入多于配方要求的物料,然后开启放料进行称量,通过称量落下的物料重量便能够获取饲料生产所需配料的重量。采用减量法称量可以直接将传感器安装在料仓上,通过传感器检测料仓中物料总重量减少的参数值计算饲料生产的实际配料量,但该方法称量精度较低,因而在实际的配料控制过程中较少采用。同理,为了实现和增量法同样的效率和控制精度,减量法也采取双速卸料,在快速卸料量达到给定值的90%左右开始变为慢速卸料。
         3 结语
         采用PLC可编程控制器对配合饲料生产线电气控制系统进行改造,将原有配合饲料生产线有触点控制系统改造成为无触点控制系统,从而提高了生产系统的自动化程度,同时对产品的质量和生产效益都有较大的提高。更重要的是,电气控制系统经过改造以后,不仅其稳定性和可靠性得到了提高,而且其整个配合饲料生产线柔性大为增强,能够满足配合饲料生产线中各种参数的变化,生产出各种类型的配合饲料。
         参考文献:
         [1]程周,主编,PLC技术与应用[M],福建科学技术出版社,2003.
         [2]汪晓平等编著,PLC可编程控制器系统开发实例导航[M],人民邮电出版社,2016.
         作者简介:朱宗孝,身份证号:321027198306120913,男,汉族,籍贯:江苏扬州,本科,研究方向:机电工程
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