工业企业生产过程中的配料系统主要目标是根据原料配料的工艺要求，将液体、固体、颗粒状、粉状原料经称量、混合、搅拌等工序配制为成份、水分合格的混合料并送入制造过程的系统。

1、该公司配料控制系统解决方案的主要功能

（1）监控功能：对皮带称配料过程的瞬时流量、日累计、月累计、年累计等参数进行检测和监视；

（2）画面显示：通过计算机显示器可显示配料过程中有关控制参数的运行状况，以及显示实时配料曲线和表格；

（3）打印管理：可随时打印配料报表，以便保存和查询；

（4）通讯功能：工控机与PLC和仪表之间进行可进行双向数据及信息交换；

（5）数据处理：系统可自动对采集的信号进行运算处理，并输出到相应的控制量；

（6）控制功能：根据操作前相应的设定值，自动控制设备的正常运行，包括PID调节；

（7）报警功能：上位机以画面方式和声光信号方式对各种参数超限或设备状态异常进行报警。

2、该公司配料控制系统解决方案的主要特点

在系统结构上采用中小型集散控制系统，实现了分散控制，集中管理的问题；

上位机和下位机相对独立，具有手动、自动、半自动切换功能，联机时，彼此间按特定的协议互通信息，脱机时，单台秤可独立实现工艺闭环过程控制；

上位机远离操作现场，提高了系统的稳定性，改善了操作员的工作环境；

下位机选用可编程控制器，具有很强的抗干扰能力，编程简单易于掌握，能在恶劣的环境中长期可靠的运行；

采用PID调节，提高系统的配料精度，并能根据生产要求，设置最佳的工作开关时序，自动修改配料系统的物料配比。

在配料控制系统中，工业计算机可以兼容绝大部分的工控机，上位机 + PLC的结构提高了系统的可靠性。上位机除了下达初始工艺参数和控制指令外，不参与PLC的实时控制过程，即使上位机处于脱机状态，PLC也能顺利地完成当前的生产任务。动态的工艺流程显示画面，操作人员可通过彩色显示器直观地监视整个配料控制过程，包括料仓输送设备的工作状态、秤量数据、混合机和各种工艺闸阀门的工作状态等。

3、该公司配料控制系统解决方案的总体构成及系统原理

（1）系统结构

称重配料控制系统系统主要由电子称量机构、称重控制仪表、PLC、以及工业计算机四大部分组成。电子称量机构一般指含重量传感器、称量仓、给料设备（气动或电动阀门/电振机/螺旋绞刀），排料设备组成的计量单元，也可以是皮带给料秤，螺旋给料秤等。一般1台称重控制仪表连接1台电子称量机构，一台电子称量机构可对应1个或多个原料仓；PLC作为逻辑控制核心按工艺配方要求执行电子秤的称量操作；工业计算机作为上位机是人和机器对话的操作终端，主要功能是监视电子秤为主的整个系统的运行状况，对PLC下达操作命令及标定修改参数。控制器还提供RS232、RS485接口和ADSL、GPRS、CDMA、光纤等通讯。

（2）系统原理

上位机：对整个系统进行实时监控，画面显示和报表打印；

PLC：实现配料的自动控制；

配料仪表：用于配料的PID调节及瞬时流量和累计流量等参数的显示；

控制柜：用于系统的逻辑控制和供配电；

现场手操箱：用于现场单台设备的启停控制。

4、该公司自动配料系统可采用的运行方式：手动、半自动和全自动三种

手动时，将现场控制箱和仪表箱的转换开关都打到手动位置，由现场控制箱上的启停按钮、电位器、频率表等实现控制，由称量仪表显示物料瞬时量及累积量。主要用于网络系统故障PLC控制系统发生故障或其它原因，需要进行手动检修试车工作情况下的应急操作。

半自动时，将现场控制箱和仪表箱的转换开关都打到自动位置，由现场控制箱上的启停按钮、频率表、称重控制仪表等实现控制，可以通过称重仪表设定的配方自动调整配料量，显示物料瞬时量及累积量；也可通过现场的操作屏，设定配方来调配料量。主要用于不需要上位控制时，实现现场操作。

全自动时，将仪表箱的转换开关打到联动位置，由上位机控制皮带的启停，动态显示各物料量、皮带运行状态、各种报警指示，各配料量由上位机根据工艺要求统一设定，可进行采集和处理各配料控制回路来的称量信号与开关量状态，实现整个系统的皮带秤给料、称量检测、料量调节，选择和切换料仓等配料过程的自动控制。此时现场手动控制系统不起作用，完全通过中控室进行操作。

5、自动运行方式下的系统启动和停止

四种方式：顺序启动、顺序停止、紧急停止、同时启动

顺序启动:用于系统的初次启动或者顺序停止后的系统再启动，顺序启动功能可以控制参加配料的给料设备按照皮带的运行方向按一定的时间间隔依次启动，保证料头能够对齐。

顺序停止：用于希望长时间停车的场合，这样可以保证输送皮带上的物料都运送干净，使皮带处于无物料状态。

紧急停止：用于发生紧急情况所有参与配料的设备立即停止运行的场合。

同时启动：用于急停后的再启动，能够使系统在上一次的断点处接着往下运行。

6、对物料量采用的控制方式

根据该公司的经验，针对不同的原料，采用不同的设备来进行给料。对于颗粒状原料，选择振动料斗或皮带称进行给料；对于粉末状原料，建议选用螺旋设备进行给料，对于液体类原料，采用电磁阀与变频器相结合的方式进行给料。根据用于的要求，可设计出不同的生产能力系统。

在自动配料系统解决方案中，常用的计量方式有：

体积式称重配料系统。设定马达转速，按体积方式计算在规定时间内检测的重量。相同组分的原料，在规定时间内测试2-5次对比重量精确度。精度通常为±0.5%—1%；

增重式自动配料系统。通过批次检测的重量和设定值进行对比，来调整下一批次原料的重量。同等组分的原料通过人工和设备的计重混合，比较多种原料的配比度。配比精度通常为±0.3%—0.5%；

失重式自动称重配料系统。通过重量传感器检测到的重量和设定值对比，由控制器微调马达转速消除偏差。在规定时间内取不同时间点，检测到的重量和设定值对比，精度通常为±0.1%—0.5%。

当某种物料量所需配比确定后，将其作为设定值输入上位机，经网络传输给称重仪表。物料落到称重皮带上，其重量由称重传感器检测，取得物料流量（测量值）的反馈电压信号到称量控制仪表并运算成为PV当前值，经PID运算再输出4～20mA控制信号至变频器，以此改变其U／F输出值，从而改变皮带速度来控制物料量的大小，实现自动配料。

物料配比的控制。本系统给料任务以来自上位机的配比输入与计算进行控制为主，即将各种原料的工艺参数输入计算机，由计算机直接对各料种进行设定和配比协调。当上位机出现问题时，可以通过现场的操作面屏来实现自动控制。

自动倒仓控制。同一种物料分别装于几个料仓中，在生产中只用到其中的部分料仓给料，要求在某一正在给料的料仓发生故障（无料、堵料、机械故障等）时，控制系统根据程序设定，自动启动一满足条件且没有参与配料的料仓给料系统。

燃料流量值的自动调整。设备顺停时，由于一种物料的总量随着下料的而逐步减少，这时，程序自动逐渐减少燃料的下料量，以保证原配比不变。

 

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