刘宜华-在电子皮带秤自动配料系统中模糊控制技术的应用

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1、刘宜华-在电子皮带秤自动配料系统中模糊控制技术的应用在电子皮带秤自动配料系统中模糊控制技术的应用【摘要】电子皮带秤属于动态性计量衡器，对其自动配料系统进行系统性研究，不断提高其配料速度以及计量准确度，能够有效降低劳动强度，提高生产效率和生产质量。本文简要分析现阶段电子皮带秤自动配料系统国内外现状，并介绍影响配料精度的主要原因，通过系统性的分析，提出模糊控制理论在电子皮带秤自动配料系统中的运用方法，以此不断改善电子皮带秤控制准确度中存在的不足，该研究具有实际性意义。【关键词】电子皮带秤;自动配料系统;模糊控制技术1.前言现阶

2、段，电子皮带秤在农业生产以及社会生活中均得到了广泛运用，特别是在水泥、化工、冶金、煤炭等行业中，经常需要对皮带传送过程中的散料进行动态连续称量，同时，在输送过程中，工作人员也需要对其流量进行控制与调节，使其达到准确的配比。电子皮带秤自动配料系统可以根据设定的流量、配比控制各种输入物料的质量，进而达到控制各种产品生产产量的目标。这一控制方案是实现企业科学化管理，提高生产可靠性与稳定性的主要手段，同时也是达到系统节能减耗生产，并逐步向生产智能化与自动化发展的重要途径。在企业实际的生产过程中，将微机配料控制系统运用其中并充分发挥

3、其作用，能够有效减轻工作人员的工作强度，提高生产效率，对于提高企业经济效益具有重要的意义。2.电子皮带秤自动配料系统现状及其主要问题本次以金属冶炼车间电子皮带秤自动配料系统的九种混合原料作为案例，分析其系统组成，这一系统结构属于使用较为广泛的、技术技能基础的皮带配料系统。该金属冶炼车间的配料系统主要包括九个配料仓，在各配料仓内具备一台给料机，使用一台电机带动驱动，通过驱动电机的转速控制给料机的流量，电机的运转速度可进行调控。在各给料仓下具备一个皮带秤，可通过皮带秤计算下料流以及物料累积量等信息；各皮带秤下方具备一输送皮带，

4、将混合均匀的物料输送至下一容器中。现阶段，我国大部分生产厂家处于成本考虑，使用单片机调节PID，并进行简单的称量计算，该系统功能简单，操作简便，但可靠性较低，难以良好控制其准确度，不易于生产管理。某些规模较大的生产企业一般使用以WINDOWS平台以及调节器为基础的皮带秤配料系统，在该系统工作过程中，主要使用配料仪表接收信号，通过累积计算秤体的测速信号与称重信号，显示其累积量、流量信息。然后，使用5-20mA模拟电流，将瞬时流量输送至PID调节器，调节器将调节测量的输入信号与机内设定值对比分析后，输出模拟信号，以控制给料电机

5、的运转速度，进而有效调节物料的下料流量，保障九种物料的累积量与流量均符合生产要求。如果需要更改流量及其配比，则可以直接设定操作调节器。适用于该解决形式的生产现场应当满足一定条件，即物料的给出量必须同给料控制电机的运转速度呈正相关关系。同时，要让系统具备更好的调节性能，实现系统的准确性、稳定性与快速性，则自动配料系统还应当具备以下条件：（1）系统本身的结构性质稳定性较强，即系统传递距离、容量系数及其阻力等方面的内容。（2）调节器具备科学的PID参数，只有将相关作用强度进行有效的配合，才能实现调节器的平稳、准确、告诉运行，以此

6、取得良好的控制效果，就该层面分析，条件（1）作为条件（2）的基础，主要原因为由系统的动态特性决定其PID参数，而系统动态特性的主要影响原因为系统自身的结构与性质。由于在以往的配料系统方案设计过程中，通常使用PID控制算法，PID参数通常根据阶跃响应的过渡时间进行调整，其敏感度较高，针对某些系统，尤其是参数固定的系统具有良好的调节性质，从理论角度分析，能够实现系统的无误差调节，其误差调节范围非常长，独居优势。但是，在实际的电子皮带秤自动配料系统中，其准确度控制会受到多方面因素的影响，比如给料仓的结构、形状，给料设备安装的合理

7、度以及物料的化学、物理性质，外界干扰等，同时，由于生产现场的环境较为恶劣、复杂，由于多种因素的影响，导致控制系统难以达到理想的控制效果，系统误差通常较大，动态水平不高且超调量较大，在这一情况下，皮带秤的配料准确度以及计量性能将会受到不同程度的影响。3.模糊控制配料系统的组成及其工作原理将九台皮带秤所组成的配料系统作为案例进行分析，该系统的主要组成部分包括：配料电子皮带秤、仪表控制柜、变频器柜、动力控制柜、低压开关柜、生产操作盘、生产调控微型计算机、监控管理设备等多个部分。在系统开始工作时，首先通过工控机根据实际的生产任务开

8、展多种初始化工作，主要包括各个物料成分的名称、产量、仓号以及标准流量、配比等；然后，按照一定的时序控制皮带秤及其九种给料机的运转，保障各个给料机按照合理的流量给料，另外，使用微量计算机记录电子皮带称重仪的累积量及其重量信息，根据各种物料成分的累积量，合理运算实际生产中的配比。通过运算配比同标准配比的对比