引言
在生產(chǎn)配料過程中，除產(chǎn)品的主料（載體料）外，我們常常還需要添加小料即各種微量元素做為輔助原料。通常情況下，相對(duì)于主料而言，小料的配比精度常以很小的單位進(jìn)行調(diào)配，其準(zhǔn)確性對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量具有很高的影響。原有的人工稱量配給由于在操作過程中各種人為因素的干擾已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量化與精確化的雙重要求，因此現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)往往多采用自動(dòng)控制的配料稱重系統(tǒng)，在大幅保證產(chǎn)品質(zhì)量的準(zhǔn)確性，穩(wěn)定性，均衡性的同時(shí)，滿足產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)量化，提高了工業(yè)生產(chǎn)的工作效率，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使設(shè)備更加可靠，從而滿足了工廠的實(shí)際需求。
自動(dòng)配料系統(tǒng)是將各種原材料進(jìn)行獨(dú)立稱重，并按照工業(yè)生產(chǎn)中所選的加工配方進(jìn)行混合，并且在這一過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)。工業(yè)自動(dòng)配料系統(tǒng)常常具有給料單元、稱重單元、排料單元、配料控制系統(tǒng)、校稱系統(tǒng)等多個(gè)單元。
1.自動(dòng)配料系統(tǒng)的組成原理
整個(gè)自動(dòng)配料系統(tǒng)由物料倉?稱重倉、稱重傳感器?數(shù)字變送器?智能稱重儀表、三菱PLC?觸摸屏、接觸器/繼電器控制電路和排料輸送等裝置構(gòu)成，分機(jī)械和控制兩大部分。進(jìn)料倉在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下向稱重倉秤斗送出物料，秤斗支撐在稱重傳感器上，由數(shù)字信號(hào)變送器，智能稱重儀表將模擬信號(hào)傳感器輸出的模擬量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換等一系列加工處理，反饋傳輸給PLC采集，當(dāng)達(dá)到預(yù)定重量時(shí)，PLC 驅(qū)動(dòng)控制電路開啟秤斗門，物料進(jìn)入攪拌機(jī)，同時(shí)啟動(dòng)攪拌電機(jī)，攪拌到規(guī)定時(shí)間后開啟出料口放料，一次配料過程完成。如圖1：
2.喂料，排料單元
喂料、排料機(jī)構(gòu)的選擇一般是以物料的特有性質(zhì)而定，比如物料的形態(tài)結(jié)構(gòu)是顆料狀或塊狀的我們可以選用帶有電磁振動(dòng)的給料機(jī)，物料形態(tài)結(jié)構(gòu)是粉末狀態(tài)的可以考慮選用螺旋方式的給料機(jī)，物料形態(tài)是液態(tài)的可以采用氣動(dòng)閥門。
3.電子稱重單元
3.1 稱量方式：1）物料粘滯性大，流動(dòng)性差的采用減量法。在配料開始時(shí)現(xiàn)將配料稱斗裝滿，并將裝滿的稱斗去皮重到0，在排料讀數(shù)時(shí)稱減少的負(fù)值便是排料的重量。
2）物料粘性小，流動(dòng)性好的可采用增量法。喂料機(jī)構(gòu)把物料送入空的稱斗內(nèi)，達(dá)到配方設(shè)定重量為止。
3.2 重量變送器
采用數(shù)字重量變送器。數(shù)字稱量變送器是建立在分體式數(shù)字傳感器的基礎(chǔ)上，加入了多種功能（校準(zhǔn)、皮重處理等）。數(shù)字重量變送器的輸出可以有多種選擇，可以稱量系統(tǒng)的凈重，同時(shí)還具備一定的遠(yuǎn)程控制功能。
3.3 電子稱重儀表
采用智能稱重儀表，在接受傳感器的信號(hào)，完成計(jì)量計(jì)算的同時(shí)，又能接受控制系統(tǒng)的下料量設(shè)定信號(hào)，把數(shù)字重量變送器傳送的重量數(shù)據(jù)信號(hào)與其內(nèi)部自身的預(yù)定配方值進(jìn)行對(duì)比，通過比較結(jié)果對(duì)各預(yù)置點(diǎn)的輸出狀態(tài)進(jìn)行控制并同時(shí)把預(yù)置點(diǎn)的輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)化為繼電器觸點(diǎn)形式，用作可編程控制器plc的配料控制信號(hào)。
4.配料控制單元
配料控制單元主要是以PLC、接觸器/繼電器低壓控制電路、觸摸屏為主體構(gòu)成的配料控制系統(tǒng)。PLC是整個(gè)配料系統(tǒng)控制的核心。它的控制流程圖如下：
稱重傳感器將模擬信號(hào)接進(jìn)數(shù)字變送器，智能壓力儀表將模擬信號(hào)進(jìn)行處理后，將其重量信號(hào)傳送給PLC，PLC將接收的數(shù)據(jù)送入觸摸屏程序界面中顯示，供操作員監(jiān)控；如果需要進(jìn)行自動(dòng)混合配料時(shí)，按下自動(dòng)控制鍵，PLC通過繼電器/接觸器控制電路啟動(dòng)配料系統(tǒng)加料裝置，將系統(tǒng)所需的三種物料按PLC內(nèi)部原有的配比有序的加入攪拌裝置中，同時(shí)通過稱重傳感器，數(shù)字變送器，智能稱重儀表傳輸反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)我們的加料閥門進(jìn)行通斷控制；加料過程結(jié)束后，根據(jù)PLC內(nèi)部預(yù)置的物料混和延遲時(shí)間，PLC利用低壓控制電路打開攪拌裝置，使物料充分?jǐn)嚢�。然后由PLC控制出料裝置的順序動(dòng)作，將物料從攪拌裝置中放料輸送，儲(chǔ)存，從而結(jié)束自動(dòng)配料控制一周期工作。
PLC程序主要功能：
1）手動(dòng)控制：可以單獨(dú)對(duì)各個(gè)控制環(huán)節(jié)進(jìn)行獨(dú)立操作，并且可以允許使用“暫停/繼續(xù)”鍵，尤其在暫停狀態(tài)下可以修改配料系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)；
2）自動(dòng)控制：完成一個(gè)完整的加料、攪拌、放料等環(huán)節(jié)循環(huán)控制周期，但是該操作時(shí)只準(zhǔn)“暫停/繼續(xù)”鍵控制，“手動(dòng)”鍵無效，不得臨時(shí)修改系統(tǒng)各種配料參數(shù)；
3）置零：稱重條件下置零，可使顯示值為零，若超出置零范圍顯示信息出錯(cuò)不能進(jìn)行置零動(dòng)作；
4）去除皮重：減法稱重條件下，去皮鍵可把顯示的重量值當(dāng)做皮重進(jìn)行扣除，再點(diǎn)擊一次該鍵恢復(fù)原來的重量
結(jié)束語：
采用了PLC可編程控制技術(shù)使整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和控制精度大大增強(qiáng)，優(yōu)越的自動(dòng)控制得到廣泛應(yīng)用。該配料控制系統(tǒng)擴(kuò)展容易，只需增加I/O輸入輸出接口模塊就可使配料控制大幅擴(kuò)展。本文所述的基于PLC控制的簡(jiǎn)單自動(dòng)配料系統(tǒng)，可以在塑膠、飼料、化工等行業(yè)都得到良好的應(yīng)用和推廣。
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本文標(biāo)題：基于PLC控制的自動(dòng)配料系統(tǒng)
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