稱重模塊(CEX-1AD-2DA-2TC)在瓷磚配料系統(tǒng)中的應(yīng)用

1  引言

    在瓷磚生產(chǎn)工藝過程中，需要將不同粉料按一定比例配成混合料，配比的準(zhǔn)確性以及配料系統(tǒng)的可靠性將直接影響瓷磚產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，通過提高瓷磚配料系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性來提高瓷磚的質(zhì)量具有非常重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。為了使混合料的配比更加準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的自動(dòng)配料是可行的理想解決方案。

2  自動(dòng)配料系統(tǒng)的組成和主要功能

    瓷磚自動(dòng)配料系統(tǒng)主要由稱重給料機(jī)、數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和觸摸屏、軟件等構(gòu)成。

圖1：瓷磚自動(dòng)配料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

 稱重給料機(jī)將經(jīng)過皮帶上的物料，通過稱重秤架下的稱重傳感器進(jìn)行檢測重量，以確定皮帶上的物料重量；通過變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶運(yùn)送物料，該變頻器輸出正比于皮帶速度；變頻信號與重量信號一起送入PLC稱重控制系統(tǒng)，產(chǎn)生并顯示累計(jì)量/瞬時(shí)流量等數(shù)據(jù)。PLC稱重控制系統(tǒng)將實(shí)際流量與設(shè)定流量進(jìn)行比較,由控制器輸出信號控制變頻器調(diào)速，實(shí)現(xiàn)定量給料的要求。

瓷磚自動(dòng)配料系統(tǒng)中一般要求配料秤具有0.5%的精度；系統(tǒng)控制精度達(dá)到3%。

瓷磚自動(dòng)配料系統(tǒng)的主要功能：

（1）實(shí)時(shí)地檢測各秤的流量、累計(jì)量；

（2）可靠地控制各秤按給定值恒流量運(yùn)行；

（3）配比和總配料量優(yōu)化計(jì)算、下達(dá)；

（4）現(xiàn)場工藝、操作、過程參數(shù)的設(shè)置、改寫；

（5）各種故障限、報(bào)警提示及登錄、自動(dòng)換倉處理等。

3  科威PLC稱重方案的設(shè)計(jì)

PLC型控制器是以PLC這種目前在工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用的控制設(shè)備為硬件，通過軟件組態(tài)實(shí)現(xiàn)配料的功能。其優(yōu)點(diǎn)是：組態(tài)方式靈活、通訊方式多樣、性價(jià)比很高，特別適合多臺(tái)稱重給料機(jī)共同組成較大型的配料系統(tǒng)的應(yīng)用

圖2：皮帶秤結(jié)構(gòu)原理圖

3.1控制原理：

   有效稱量段負(fù)荷     ：   

                   Wg =q·L/2

       式中       Wg：      計(jì)量托輥所受的力，既稱量段負(fù)荷（kg）

               q：  輸送帶單位長度上的料重（kg/m）

               L：  有效稱量段長度（m）

     瞬時(shí)流量：

                  f=qS=2·S·Wg /L（kg/s）

       式中       S： 輸送帶速度（m/s）

    由上式可知，控制輸送帶速度，即可控制流量。如果Wg值變化，則改變S值，使Wg S之積不變。將流量設(shè)定值與f值進(jìn)行比較，其偏差值經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算后發(fā)出控制指令，控制調(diào)速器調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，即改變輸送帶的速度，輸送帶速度由變頻器帶動(dòng)電機(jī)控制，采取PLC模擬量0~10V輸出來控制變頻器的輸出頻率

使f值跟蹤、保持喂料量恒定在設(shè)定值。

   a、稱重模塊模擬量輸入特性及配線要求

● 輸入類型：1路六線或四線稱重傳感器信號輸入，輸入信號范圍（0～30mV）

● 輸入分辨率：內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換速率為300次/每秒，數(shù)據(jù)處理速度可達(dá)到30mS ，精度可達(dá)到13位

● 測量原理：12位雙積分式AD轉(zhuǎn)換

● 模塊刷新周期：1個(gè)通道20ms

● 連線長度（最大）：100米至傳感器

● 線回路電阻（最大）：100Ω

● 配線要求：傳感器信號線應(yīng)與其它可能產(chǎn)生電氣干擾的電線隔開。

   b、稱重模塊模擬量輸出特性及配線要求

●輸出類型：0-10V可以共地輸出

●輸出分辨率：10位

●轉(zhuǎn)換速度：2個(gè)通道4ms

●最大負(fù)載電阻：電流輸出負(fù)載≤450Ω；電壓輸出負(fù)載≥2KΩ。

●配線要求：使用雙絞屏蔽電纜，電纜應(yīng)遠(yuǎn)離電源線或其它可能產(chǎn)生電氣干擾的電線，在電纜的負(fù)載端使用單點(diǎn)接地。

    高質(zhì)量高可靠性和具競爭力的價(jià)格比是市場成功的秘訣。在稱重中就意味著高度的精確、長期的穩(wěn)定性、卓越的可擴(kuò)充性能及最優(yōu)的生產(chǎn)力。換而言之，最大的生產(chǎn)速率配合高可靠性。能力和具競爭力的技術(shù)要求同時(shí)顯現(xiàn)在自動(dòng)化工程及稱重系統(tǒng)中，本公司結(jié)合市場開發(fā)了這款用于皮帶秤的多功能靈活的稱重模塊。可使陶瓷生產(chǎn)工藝中物料的配比精度更高，使自動(dòng)配料系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。