粉體小料配料系統(tǒng)

一、自動(dòng)配料系統(tǒng)概述
  自動(dòng)化稱重配料控制系統(tǒng),又稱自動(dòng)配料生產(chǎn)線系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于水泥、鋼鐵、玻璃、煤礦、制藥、飼料、建材、PVC塑膠、橡膠、復(fù)合肥、制磚、食品、印染等眾多行業(yè)。通常是由自動(dòng)配料電氣控制系統(tǒng)和受控的給料裝置（設(shè)備）、監(jiān)控系統(tǒng)組成。與人工配料相比能為生產(chǎn)過程節(jié)省大量的勞動(dòng)力成本、降低勞動(dòng)強(qiáng)度和減少環(huán)境對(duì)人體的危害，以及大大提高了終端產(chǎn)品的品質(zhì)穩(wěn)定性，精確度和生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來巨大效益。
  我公司能為客戶提供一套完善的生產(chǎn)線解決方案及匹配的生產(chǎn)線自動(dòng)化稱重配料案。

二、常用自動(dòng)配料系統(tǒng)
  現(xiàn)代自動(dòng)配料系統(tǒng)有靜態(tài)配料模式、動(dòng)態(tài)配料模式和動(dòng)靜態(tài)組合模式三種。對(duì)不同系統(tǒng)模式，配料系統(tǒng)選型要根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行選型。
2.1 靜態(tài)配料模式 　
  靜態(tài)配料模式適用于無連續(xù)配料要求的現(xiàn)場，這些現(xiàn)場對(duì)配料的時(shí)間要求不高，可按批次進(jìn)行配料，批次間允許存在一定的時(shí)間間隔，如高爐槽下上料前后兩批時(shí)間間隔為3～5min，每批料由多種物料組成，物料所占比率根據(jù)工藝要求在一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)固定，對(duì)單批料的組成比例要求嚴(yán)格，只要在較多批中物料組成比例能達(dá)到工藝要求即可。
  靜態(tài)配料模式下，各種物料分別貯放在不同料倉，料倉給料一般采用電振給料、螺旋給料或門式給料等形式。計(jì)量一般采用計(jì)量倉，并配裝有壓式或拉式重力傳感器進(jìn)行力電轉(zhuǎn)換，信號(hào)經(jīng)二次儀表放大處理后接入PLC或DCS等來完成計(jì)量。在一些對(duì)時(shí)間要求寬的應(yīng)用場合，可以采用一個(gè)計(jì)量小車進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)量，計(jì)量小車沿軌道運(yùn)行，依次定位到各料倉下按比例進(jìn)行物料配加，各種物料的配加量采用減差法計(jì)算。亦有采用單一固定計(jì)量倉方式的，各料倉以一字排開，各物料的計(jì)量亦采用減差法，物料自溜槽或皮帶輸送、螺旋輸送等方式依次按比例配加到計(jì)量倉。
  分別計(jì)量和減差法計(jì)量之間各有優(yōu)缺點(diǎn)。分別計(jì)量可以根據(jù)每次所加料的重量、體積來設(shè)計(jì)合適的計(jì)量倉和計(jì)量儀表，可以提高計(jì)量的準(zhǔn)確性，尤其是對(duì)小比例物料，但計(jì)量倉與計(jì)量設(shè)備成倍增加，成本較高。減差法計(jì)量采用一個(gè)計(jì)量倉或計(jì)量小車，計(jì)量設(shè)備投資少，同時(shí)由于采用同一計(jì)量設(shè)備，無論計(jì)量誤差如何，但都可以保證物料按比例配加，但對(duì)于小比例物料配加難以保證其準(zhǔn)確性。計(jì)量后的物料經(jīng)過集中后，一般形成層狀或段狀分布，經(jīng)輸送設(shè)備（如皮帶或小車）輸送到受料口，進(jìn)入下一工序，即完成一批料的配加。由于物料計(jì)量、輸送、加入等環(huán)節(jié)在時(shí)間上可以重疊，在控制流程上可以采用并行方式，因此可節(jié)省上料時(shí)間，提高上料速度。
2.2 動(dòng)態(tài)配料模式
  動(dòng)態(tài)配料適用于連續(xù)配料要求的現(xiàn)場，如燒結(jié)配料、焦化配料。這些現(xiàn)場對(duì)配料的連續(xù)性要求較高，一般不允許出現(xiàn)中間配料停止的情況，對(duì)各種物料的配比要求比較嚴(yán)格。動(dòng)態(tài)配料系統(tǒng)計(jì)量一般采用電子皮帶秤或核子秤作為計(jì)量設(shè)備，主機(jī)都帶有PID調(diào)節(jié)及報(bào)警功能，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)倉的自動(dòng)控制。對(duì)于整個(gè)自動(dòng)配料系統(tǒng)而言，配料秤一般作為計(jì)量儀表使用，有些自動(dòng)控制功能比較強(qiáng)的配料秤可以利用其自控功能，配料秤通過現(xiàn)場總線與控制主機(jī)進(jìn)行通訊。
2.2.1 電子皮帶秤的計(jì)量原理及選型
  電子皮帶秤利用計(jì)量皮帶來運(yùn)輸物料，當(dāng)物流經(jīng)過稱量段時(shí)，由稱量段進(jìn)行連續(xù)采樣，由傳感器將力電轉(zhuǎn)換為mV級(jí)信號(hào)，經(jīng)放大器放大為電流信號(hào)后進(jìn)行遠(yuǎn)傳，電流信號(hào)可以與秤主機(jī)連接或直接與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接，秤主機(jī)或計(jì)算機(jī)完成零點(diǎn)校驗(yàn)、標(biāo)定、測(cè)試、控制等功能。
  稱量段是由一段皮帶、一組稱量托輥、支撐框架及力傳感器組成，結(jié)構(gòu)上有全懸浮式、半懸浮式、杠桿平衡式等多種形式。全懸浮式稱架結(jié)構(gòu)一般采用4只傳感器，半懸浮式一般采用1或2只傳感器，杠桿平衡式一般采用1只傳感器。傳感器有拉式和壓式兩種，根據(jù)稱架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以選用不同的傳感器。多傳感器設(shè)計(jì)時(shí)各傳感器可以采用并行和串行兩種連接方式。
  對(duì)電子皮帶秤而言，其稱架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與傳感器的選擇是整體計(jì)量精度的重要影響因素。秤架要具備足夠強(qiáng)度、形變小、重量輕的特點(diǎn)。傳感器要根據(jù)實(shí)際的負(fù)荷進(jìn)行選擇，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)傳感器選擇過大，信號(hào)空間過窄，信噪比小，導(dǎo)致計(jì)量精度差、波動(dòng)大等后果。全懸浮式和半懸浮式秤架由于其秤架的重量加在傳感器上，傳感器量程較大，相對(duì)靈敏度較差，此時(shí)要綜合考慮秤架及物料負(fù)荷的情況選擇傳感器，既要滿足物料負(fù)荷的要求，還要盡量提高相對(duì)靈敏度，滿足計(jì)量精度的要求。

三、配料系統(tǒng)發(fā)展
  隨著研究的不斷深入及相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，配料系統(tǒng)也在不斷更新發(fā)展，主要包括以下方面：
  (1)高精度：新型傳感器、更科學(xué)的秤架結(jié)構(gòu)、高精度AD轉(zhuǎn)換模塊的采用，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念有效提高了系統(tǒng)的整體計(jì)量精度；
  (2)高可靠性：電路的高集成度與簡約化大大降低了系統(tǒng)的故障率，減少了維護(hù)量，故障時(shí)間縮短；
  (3)智能化：系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用了更多的新思想、新技術(shù)，系統(tǒng)的功能進(jìn)一步完善，與管理信息系統(tǒng)、化驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行信息共享，可以為管理提供多種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，自動(dòng)對(duì)配料比例、數(shù)量等進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到智能化配料。
  (4)分布式：智能型的稱重配料單元被廣泛采用，現(xiàn)場單元的計(jì)量與控制功能逐步完善，形成分布式的結(jié)構(gòu)體系，系統(tǒng)的可靠性有了較大提高，計(jì)算機(jī)也從繁重的計(jì)量與控制工作中解脫出來，將重點(diǎn)放在了數(shù)據(jù)處理與配料優(yōu)化方面。