CN204788617U - 一种基于plc的自动配料系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：包括过程控制器和与过程控制器输入端连接的皮带秤仪表，皮带秤仪表输入端与测速电机和秤体连接，测速电机另一端对应驱动电机，测速电机与驱动电机之间通过皮带连接，皮带下方设置有秤体，皮带上放置给料斗，过程控制器输出端连接变频器，变频器输出端连接到驱动电机。本实用新型采用PLC控制方式以及新颖的变频调速喂料机构,操作简单，可靠性好，给料均匀,受外界影响小,机械振动小,控制精确度高，运行平稳,可以避免因振动造成的粉料分层。

Description

一种基于PLC的自动配料系统

技术领域

本实用新型涉及配料技术领域，尤其是涉及一种基于PLC的自动配料系统。

背景技术

自动配料系统是一个针对各种不同类型的物料（固体或液体）进行输送、配比、加热、混合以及成品包装等全生产过程的自动化生产线。广泛应用于化工、冶金、建材、食品、饲料加工等行业。

在氧化铝生产及其它工业生产中，经常会遇到多种物料配比控制的情况。在手动控制状态下，需要根据生产情况，计算出各物料的配比，再根据配比，分别计算出各物料的理想下料量，对各台设备分别设定，来满足配比的要求。当生产情况发生变化，需要改变下料量时，则需要再次分别计算各物料的设定值，再次分别设定。这种人工操作方式计算,操作时间长，且容易出错，给生产带来不良因素。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供，本实用新型采用PLC控制方式以及新颖的变频调速喂料机构,操作简单，可靠性好，给料均匀,受外界影响小,机械振动小,控制精确度高，运行平稳,可以避免因振动造成的粉料分层。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：包括过程控制器和与过程控制器输入端连接的皮带秤仪表，所述皮带秤仪表输入端与测速电机和秤体连接，所述测速电机另一端对应驱动电机，所述测速电机与驱动电机之间通过皮带连接，所述皮带下方设置有秤体，所述皮带上放置给料斗，所述过程控制器输出端连接变频器，所述变频器输出端连接到驱动电机。

进一步地，所述过程控制器为PLC，内部包括PID调节模块、比例放大模块和与PID调节模块输出端、比例放大模块输出端均连接的调节输出模块。

进一步地，所述皮带秤仪表输出到过程控制器为两路4-20mA模拟电流。

进一步地，所述过程控制器输出到变频器为4-20mA模拟电流。

进一步地，所述PLC为西门子公司的S7-200型PLC。

进一步地，所述变频器为VVVF变频调速的变频器。

进一步地，所述皮带秤仪表为电子称，包括CPU和与CPU连接的按键、界面电路、显示屏和A/D转换电路，所述A/D转换电路输入端与放大滤波电路连接，所述放大滤波电路输入端与感应器连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型采用PLC控制方式以及新颖的变频调速喂料机构,操作简单，可靠性好，给料均匀,受外界影响小,机械振动小,控制精确度高，运行平稳,可以避免因振动造成的粉料分层。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的自动配料系统结构示意图；

图2为本实用新型的自动配料系统电路原理图；

图3为本实用新型的自动配料系统变频器原理框图；

图4为本实用新型的自动配料系统电子称原理框图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：包括过程控制器1和与过程控制器1输入端连接的皮带秤仪表7，所述皮带秤仪表7输入端与测速电机3和秤体5连接，所述测速电机3另一端对应驱动电机6，所述测速电机3与驱动电机6之间通过皮带连接，所述皮带下方设置有秤体5，所述皮带上放置给料斗4，所述过程控制器1输出端连接变频器2，所述变频器2输出端连接到驱动电机6。

本实施例中，所述过程控制器1为PLC，内部包括PID调节模块、比例放大模块和与PID调节模块输出端、比例放大模块输出端均连接的调节输出模块。

本实施例中，所述皮带秤仪表7输出到过程控制器1为两路4-20mA模拟电流。

本实施例中，所述过程控制器1输出到变频器2为4-20mA模拟电流。

本实施例中，所述PLC为西门子公司的S7-200型PLC。

如图3所示，本实施例中，所述变频器2为VVVF变频调速的变频器。首先是将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后形成幅值基本稳定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里，通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制，而满足变频调速对U/f的协调控制的要求。PWM的优点是能消除与抑制低次谐波，使负载电机在近似正弦波的交变电压下运行，转矩脉动小，调速范围宽。

如图4所示，本实施例中，所述皮带秤仪表7为电子称，包括CPU71和与CPU71连接的按键75、界面电路76、显示屏77和A/D转换电路74，所述A/D转换电路74输入端与放大滤波电路73连接，所述放大滤波电路73输入端与感应器72连接。秤重物品经由装在机构上的感应器72将重力转换为电压或电流的模拟讯号，经放大滤波电路73处理后由A/D转换电路74转换为数字讯号，数字讯号由CPU71处理，而周边所须要的功能及各种接口电路也和CPU71连接应用，最后由显示屏77以数字方式显示。

电子秤以自动秤量方式将散状物料按预定的配比进行秤量，该秤可控制物料的秤量、卸料。当饲料到规定的数值时，指针移到相应的接近开关处，使电子秤动作，再执行下一步饲料的送料和秤重，依此类推，直到全部饲料配比完毕。本实施例的电子秤的感应器采用高精度称重传感器，该钢制弹性体具有较强的抗过载能力和较长的使用寿命，特别适用于工业现场恶劣环境下高准确度配料的技术要求。称重仪表性能稳定，抗干扰能力强，功耗低、可靠性高，而且具有远程数据通讯功能、设定预置功能及落差补偿功能，可实现准确、高速动态采样。其最大载荷可达250KG/M。它的输出信号驱动其微型输出继电器，以开关量形式将信号送入PLC，它有调零、去皮重、加皮重和拨码盘设定称量值等功能。

本实用新型工作原理：物料通过给料设备送至配料皮带秤，秤体中的称重传感器和测速传感器将称重和速度信号送至皮带秤仪表，皮带秤仪表显示输送物料的瞬时流量、累计量等数据，同时将瞬时流量以4～20mA模拟电流形式送往PID调节器，调节器根据测量值与设定值的偏差，通过变频器去调整皮带秤驱动电机的转速，使之精确地以用户设定的给料流量给料，达到恒定物料瞬时流量的目的。本实施例的物料给出量与给料控制电机的转速成正比。皮带秤仪表将测量到的瞬时流量转化为两个4～20mA模拟输出信号，一个作为PID调节器的反馈输入与调节器机内设定植比较参与反馈运算，另一个作为PID调节器的前馈输入乘前馈放大系数，然后再与反馈运算输出相加输出4～20mA模拟调节信号控制变频器的频率从而及时改变电机的转速，使得系统运行更加平稳。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：包括过程控制器（1）和与过程控制器（1）输入端连接的皮带秤仪表（7），所述皮带秤仪表（7）输入端与测速电机（3）和秤体（5）连接，所述测速电机（3）另一端对应驱动电机（6），所述测速电机（3）与驱动电机（6）之间通过皮带连接，所述皮带下方设置有秤体（5），所述皮带上放置给料斗（4），所述过程控制器（1）输出端连接变频器（2），所述变频器（2）输出端连接到驱动电机（6）。

2.按照权利要求1所述的一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：所述过程控制器（1）为PLC，内部包括PID调节模块、比例放大模块和与PID调节模块输出端、比例放大模块输出端均连接的调节输出模块。

3.按照权利要求1所述的一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：所述皮带秤仪表（7）输出到过程控制器（1）为两路4-20mA模拟电流。

4.按照权利要求1所述的一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：所述过程控制器（1）输出到变频器（2）为4-20mA模拟电流。

5.按照权利要求2所述的一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：所述PLC为西门子公司的S7-200型PLC。

6.按照权利要求1所述的一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：所述变频器（2）为VVVF变频调速的变频器。

7.按照权利要求1所述的一种基于PLC的自动配料系统，其特征在于：所述皮带秤仪表（7）为电子称，包括CPU（71）和与CPU（71）连接的按键（75）、界面电路（76）、显示屏（77）和A/D转换电路（74），所述A/D转换电路（74）输入端与放大滤波电路（73）连接，所述放大滤波电路（73）输入端与感应器（72）连接。