自动配料系统概述

一、自动配料系统概述

       自动化称重配料控制系统,又称自动配料生产线系统。广泛应用于水泥、钢铁、玻璃、煤矿、制药、饲料、建材、PVC塑胶、橡胶、复合肥、制砖、食品、印染等众多行业。通常是由自动配料电气控制系统和受控的给料装置（设备）、监控系统组成。与人工配料相比能为生产过程节省大量的劳动力成本、降低劳动强度和减少环境对人体的危害，以及大大提高了终端产品的品质稳定性，准确度和生产效率，为企业带来巨大效益。

       我公司能为客户提供一套完善的生产线解决方案及匹配的生产线自动化称重配料案。

二、常用自动配料系统

       现代自动配料系统有静态配料模式、动态配料模式和动静态组合模式三种。对不同系统模式，配料系统选型要根据生产工艺要求进行选型。

2.1 静态配料模式

       静态配料模式适用于无连续配料要求的现场，这些现场对配料的时间要求不高，可按批次进行配料，批次间允许存在一定的时间间隔，如高炉槽下上料前后两批时间间隔为3～5min，每批料由多种物料组成，物料所占比率根据工艺要求在一段时间内相对固定，对单批料的组成比例要求严格，只要在较多批中物料组成比例能达到工艺要求即可。

       静态配料模式下，各种物料分别贮放在不同料仓，料仓给料一般采用电振给料、螺旋给料或门式给料等形式。计量一般采用计量仓，并配装有压式或拉式重力传感器进行力电转换，信号经二次仪表放大处理后接入PLC或DCS等来完成计量。在一些对时间要求宽的应用场合，可以采用一个计量小车进行统一计量，计量小车沿轨道运行，依次定位到各料仓下按比例进行物料配加，各种物料的配加量采用减差法计算。亦有采用单一固定计量仓方式的，各料仓以一字排开，各物料的计量亦采用减差法，物料自溜槽或皮带输送、螺旋输送等方式依次按比例配加到计量仓。

        分别计量和减差法计量之间各有优缺点。分别计量可以根据每次所加料的重量、体积来设计合适的计量仓和计量仪表，可以提高计量的准确性，尤其是对小比例物料，但计量仓与计量设备成倍增加，成本较高。减差法计量采用一个计量仓或计量小车，计量设备投资少，同时由于采用同一计量设备，无论计量误差如何，但都可以保障物料按比例配加，但对于小比例物料配加难以保障其准确性。计量后的物料经过集中后，一般形成层状或段状分布，经输送设备（如皮带或小车）输送到受料口，进入下一工序，即完成一批料的配加。由于物料计量、输送、加入等环节在时间上可以重叠，在控制流程上可以采用并行方式，因此可节省上料时间，提高上料速度。

2.2 动态配料模式

       动态配料适用于连续配料要求的现场，如烧结配料、焦化配料。这些现场对配料的连续性要求较高，一般不允许出现中间配料停止的情况，对各种物料的配比要求比较严格。动态配料系统计量一般采用电子皮带秤或核子秤作为计量设备，主机都带有PID调节及报警功能，可以实现一个仓的自动控制。对于整个自动配料系统而言，配料秤一般作为计量仪表使用，有些自动控制功能比较强的配料秤可以利用其自控功能，配料秤通过现场总线与控制主机进行通讯。2.2.1 电子皮带秤的计量原理及选型电子皮带秤利用计量皮带来运输物料，当物流经过称量段时，由称量段进行连续采样，由传感器将力电转换为mV级信号，经放大器放大为电流信号后进行远传，电流信号可以与秤主机连接或直接与计算机系统连接，秤主机或计算机完成零点校验、标定、测试、控制等功能。

称量段是由一段皮带、一组称量托辊、支撑框架及力传感器组成，结构上有全悬浮式、半悬浮式、杠杆平衡式等多种形式。全悬浮式称架结构一般采用4只传感器，半悬浮式一般采用1或2只传感器，

杠杆平衡式一般采用1只传感器。传感器有拉式和压式两种，根据称架结构的设计可以选用不同的传感器。多传感器设计时各传感器可以采用并行和串行两种连接方式。对电子皮带秤而言，其称架结构的设计与传感器的选择是整体计量精度的重要影响因素。秤架要具备足够强度、形变小、重量轻的特点。传感器要根据实际的负荷进行选择，有时会出现传感器选择

过大，信号空间过窄，信噪比小，导致计量精度差、波动大等后果。全悬浮式和半悬浮式秤架由于其秤架的重量加在传感器上，传感器量程较大，相对灵敏度较差，此时要综合考虑秤架及物料负荷的情

况选择传感器，既要满足物料负荷的要求，还要尽量提高相对灵敏度，满足计量精度的要求。

三、配料系统发展

随着研究的不断深入及相关技术的快速发展，配料系统也在不断更新发展，主要包括以下方面：

       (1)高精度：新型传感器、更科学的秤架结构、高精度AD转换模块的采用，系统的设计理念有效提高了系统的整体计量精度；

       (2)高可靠性：电路的高集成度与简约化大大降低了系统的故障率，减少了维护量，故障时间缩短；

       (3)智能化：系统设计上采用了更多的新思想、新技术，系统的功能进一步完善，与管理信息系统、化验系统进行信息共享，可以为管理提供多种统计数据，自动对配料比例、数量等进行优化，达到智能化配料。

       (4)分布式：智能型的称重配料单元被广泛采用，现场单元的计量与控制功能逐步完善，形成分布式的结构体系，系统的可靠性有了较大提高，计算机也从繁重的计量与控制工作中解脱出来，将重心点放在了数据处理与配料优化方面。