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粉料称重系统中控制算法的应用研究

发布时间:2020-12-28 15:40:20 |来源:网络转载

文中详细介绍了颗粒料称重系统软件的硬件配置构成及原理,深入分析了颗粒料本身的物理化学特点、主要材料和辅材在上料全过程中对称重精确度和称重速率的危害,明确提出了“四段式”和“直流变频控制器设计”二种控制系统,并得出了低速档或点动称重时随机偏差全自动赔偿预测分析控制系统。根据实践经验:这二种控制系统以及輔助调整优化算法在颗粒料生产加工生产制造中具备优良的运用使用价值。
1前言
在输送皮带生产制造中,它所应用的面浆和芯糊全是运用混料机将不一样秘方占比的主要材料(糊环氧树脂)、辅材(氧化锑、钛青蓝或炭黑、硼酸锌、氯化铝)、液体料(氯蜡、环氧大豆油、抗静电剂、增稠剂、TCP、TCEP、二锌脂)依据其物理化学特点明确的混和時间开展混和而获得的粘稠料。保证 产品品质的关键是按秘方规定对各原材料开展迅速而精确的称重,但因为主要材料净重一般均在一百多KG,而辅材最少为好几百克,数最多在四十公斤上下。液体料也是在几千克到几十公斤不等,且作为主要材料和辅材的颗粒料及辅材的液体料以其物理学特点各不相同及自然环境标准转变危害而给迅速精确称重产生诸多困难。
文中根据对阜新市某有限责任公司企业塑料原料配混全过程的剖析,在阜新市经济开发区该企业项目投资改建的配混生产车间生产流水线开展设计方案及安裝调试全过程中,明确提出运用罗茨鼓风机产生的管道负压力完成关键预混料的气力输送系统,利用软件控制系统,称重值控制器设计技术来完成主要材料、辅材和液体料的精确而迅速称重及混料机的混料温控,取得成功地解决了原材料的生态环境问题,提升 了工作效能和产品品质操纵,增加了输送皮带使用期等难题。
下边就该称重配料系统软件在粉态原材料全自动称重控制系统及出现偏差的原因全自动赔偿层面的科学研究状况做一详细介绍:
2、称重系统软件构成及颗粒料称重剖析
2.1、称重系统软件构成及作用
本称重系统软件由三套称重传感器和称重终端设备、称重投料系统软件、软启动器以及模块(主要材料、辅材和液料各一块)和一台上位机软件及下位机构成。因为三套系统软件除测量范围主要参数有差别外基础类似。
在该系统软件中,称重传感器和称重终端设备均由常州市某企业[3]生产制造,称重传感器可完成称重加料斗中的重量检验和称重传输数据。称重投料系统软件由投料变频电动机、颗粒料用的螺旋给料机器、电机控制闸阀和输送管道路等构成,关键进行在相对软启动器操纵下的颗粒料运输。直流变频设置控制模块可輸出多种多样直流变频操纵工作电压数据信号,在工控电脑操纵下挑选輸出需要的不一样的直流变频操纵工作电压数据信号给软启动器,完成直流变频輸出操纵。上位机软件采用中国台湾产研华AWS—8259TP一体化服务中心,下位机采用西门子PLCSTEP-300系列产品可编程控制器控制器[4]。软启动器采用某公司生产制造的MICROMASTER440通用性系列产品软启动器[2],进行对变频电动机的变速操纵。
2.2、颗粒料称重剖析
根据当场具体观查剖析得知:颗粒料生产制造中各种各样原材料自身在相对密度、黏滞性等物理化学特性层面有很大差别,因时节自然环境标准不一样、气体干燥度不一样而给称重上料产生诸多困难。本系统软件中,主要材料由于称重在一百多KG,为确保称重全过程的持续性运用负压力风送方式给称重仓给料,而辅材称重值偏小,故选用储料仓预付原材料方式给称重仓给料。在称重全过程中,若要提升 主要材料和辅材的投料速率,就可能由于投料全过程及尾端过冲量大而危害称重精确性,从而危害产品品质,相反,称重速率可能降低而危害生产制造进展。综上所述剖析,由于系统软件中颗粒料称重的精确度及速率影响因素较多,一般的线形调整难以符合要求,并且若要创建适合的数学分析模型或用适当的优化算法开展叙述也是十分艰难的。
3、控制系统科学研究
对于颗粒料称重全过程的独特性,依据生产制造调节的详细情况,出示以下二种称重控制系统及随机偏差全自动赔偿计划方案。
3.1“四段式”称重法
这类方式是将秘方中的各种各样原材料的称重全过程按给料速率,也就是将螺旋式加加料器的转动速率分成髙速、中等速度、低速档和点动给料四个环节,在其中髙速环节适用上料前期,这时候可飞速给料;中等速度环节适用上料中后期,这时候可缓解给料;低速档环节适用上料中后期,相对性迟缓给料,降低管道余料和称重仓中飘浮量;点动环节适用称重值与目标相贴近阶段,保证 称重精确度。
具体生产制造中可依据秘方中各种各样成份的称重值不一样来明确称重全过程的四个环节,针对净重大的原材料可选用四个环节;针对净重较小的原材料可选用中等速度、低速档和点动三个环节;四个环节的变换因不一样传送管道和称重值而不一样,这些方面需具体调节明确。在一个秘方的称重全过程中最好是先称重量大的原材料,那样可降低因仓壁沾浮经喷吹而掉下来量的是多少危害原材料占比,从而危害产品品质;除此之外也可先称一部分净重大的原材料,随后再称标值较小的原材料,最终再称剩下的净重很大的原材料。具体中它是最可用的方式之一。
3.2“控制器设计”称重法
控制器设计技术性是以模糊数学为基本发展趋势起來的一种新的控制系统。它是一种离散系统操纵方法,对没法获得数学分析模型或数学分析模型相对性不光滑的自动控制系统,能够获得比较满意的操纵实际效果。根据此在颗粒料生产制造气力输送系统的称重全过程中,选用控制器设计技术性,依据当今称重值与预置目标的误差E及误差弹性系数ΔE,在汇总具体工作经历及当场调节的基本上,遵照标准有效地得出操纵螺旋式加加料器给料速率的輸出頻率值,就可以保证 称重精密度和称重速率[1]。
此操纵标准表说明:加工过程中当今称重值与预置总体目标称重值的误差非常大或偏大时,且误差增加量弹性系数很钟头,应选用高频率即电动机髙速投料;而当误差增加量弹性系数很大时,应选用高频即中等速度投料;加工过程中当今称重值与预置总体目标称重值的误差不大或偏钟头,操纵全过程恰与所述全过程反过来。
3.3随机偏差全自动赔偿
在具体称重全过程中,因为自然环境、温、环境湿度的转变,很有可能出現颗粒料或结团的水料,另外给料系统软件执行器可靠性的危害使称重系统软件不是规律性的起伏,如所述提及的低速档或点动环节投料时很有可能出現再次投料就超额,不用就欠量的状况,使真正称重值与每一次称重预设值出現出现偏差的原因。为使一个生产制造车次的总称重值出现偏差的原因做到最少,在事后称重时将对当今称重出现偏差的原因开展赔偿。
4、评测結果剖析
在本称重系统软件中,大家对大净重的主要材料称重系统软件选用了“控制器设计”称重法,对净重偏小的辅材选用了“四段式”称重法,并均运用了随机偏差全自动赔偿技术性,称重出现偏差的原因限制在了0.3%范畴内,那样既考虑了客户明确提出的精密度的称重技术标准,又保证 了称重速率,获得了客户的肯定。
5、结果
历经基本原理较为和所述当场具体运用剖析得知:“四段式”称重法和“控制器设计”称重法各自适用不一样当场标准和不一样技术标准的颗粒料生产制造气力输送系统的称重系统软件中。在其中“四段式”称重法程序编写非常简单,调节较为非常容易,但称重速率比较慢。适用秘方类型不固定不动,对产品品质规定不十分严苛的称重系统软件。“控制器设计”称重法与“四段式”称重法对比,程序编写相对性繁杂,调节相对性艰难,但称重速率较快,称重精密度可控性,适用秘方类型较为固定不动,对产品品质规定较为严苛的称重系统软件。除此之外还可依据性能指标规定不一样和系统软件给料的具体情况选用随机偏差全自动赔偿调整技术来保证 称重精确度。现阶段已在辽河油田佛山某建材有限责任公司、阜新某有限责任公司企业塑料原料配混称重控制系统中获得运用。实践经验:二种控制系统具备非常好的应用推广使用价值,另外针对相近的颗粒料生产加工操纵称重系统软件一样可用。

 

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