基于plc智能水泥自动配料系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.comI匐似基于PLC的智能水泥自动配料系统设计AutomaticbatchingsystemforcementbasedonPLC门洪，英宇翔，王忠MENHong．YINGYu—xiang，WANGZhong(东北电力大学自动化工程学院，吉林132012)摘要：针对水泥制造业应用环境恶劣、干扰因素比较多的现状，本文设计了一种智能自动配料系统。该系统由$7200型号PLC作为测量和控制的核心，TD400C作为人机接口单元，采用FS11系列变频器用来控制配料系统的电机速度，波纹管电阻应变式压力传感器作为称重元件，磁电式速度传感器作为测速元件，采用固定取样

2、长度并进行累加称重的控制策略，能够实现水泥生产过程中的在线动态称重，有效地增强了系统的抗干扰能力，解决了下料不稳定时带来的误差，提高了配料精度。关键词：自动配料系统；PLC；变频器；配料速度中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：009-0134(2013)01(I-)-Ol28-04Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2013．01(E)．370引言中所得到的称重值，就是一段时间内物料的流量累计量。这不仅和皮带上输送的物料重量有关，随着科学技术的不断发展，自动配料系统还和皮带运行的速度有关。所以，在采集皮带上(也称电子皮带秤)已广泛应用于工农业生产和物料

3、重量的同时，必须采集皮带运行的速度，并社会生活的各个领域n】。在很多生产工艺过程中，把这两个值送到控制器进行乘积和积分运算，运人们除了要求衡器能准确地进行称量，满足产品算的结果即为此时配料系统的配料速度和已经配质量的需要外，还要求称重过程能大幅度提高生料的累计值。其机械结构如图1所示。产效率口，3】。水泥是由石灰石和矿渣等材料按一定的配比混合煅烧而来，对散料在皮带输送过程中常需要进行动态连续称量，而且还要对输送中的≯≮流量进行调节、控制和达到准确的配比。配料的≯00旗飘鬻鍪89精确度直接关系着水泥的质量。如果配料的精确鬟翳14囊囊蠹黧瓣度达不到要求，轻则造成原料、能源的浪费，重13

4、l2则影响产品的质量和生产率，并且有些重要生产1．进料口2、8、9．承重托辊3、5．计量托辊岗位的配料失误甚至会给整个生产酿成事故。自4．称重托辊6．主动滚筒7．拖动轴动配料系统是实现生产过程自动化和智能化、企1O．测速传感器11．从动滚筒12．皮带业的科学管理、安全稳定生产和节能降耗的重要13．现场按钮盒14．压力传感器15．下料斗技术手段H。图1自动配料系统机械结构示意图本文基于PLC设计了一种智能水泥自动配料系统，计量精度高，操作方便，对于实现真正的工1．2控制结构业自动化，具有重要的意义。本文所设计的自动配料系统的控制结构如图21水泥自动配料系统架构设计所示。在系统运行的状

5、态下，自动配料系统利用称重传感器和测速传感器把皮带上通过的物料重1．1基本机械结构量与皮带速度转换成电信号，转换得到的两组信自动配料系统是自动衡器，是物料在输送过号通过现场按钮盒，通过A／D转换输送给主控制器程中连续自动地完成称重任务，并且要自动完成进行计算、调节，输出一个合适的控制值，经过累计，具有连续和自动称重的特点。在称重过程D／A转换后传给变频器，控制电机的运转。在此过收稿日期：2012—07—30lie者简介：门洪(1973一)，男，吉林永吉人，副教授，博士，主要从事测控技术及其应用等方面的研究工作。[128]第35卷第1期2013—01(上)学兔兔www.xuetutu

6、.com务l訇似程中系统的给定值，也就是自动配料系统每小时3)测速传感器所需要配料的吨数，可以是通过控制系统的键盘皮带速度检测的准确程度直接影响到配料系本地输入，也可以是由DCS远程给定的。称重累统的准确度。本设计采用磁电式测速传感器。在计结果送给显示器并同时由DCS进行上传。电机转动过程中，带动从动轮转动，从而带动了和从动轮同轴的测速齿轮的转动，当测速传感器接近测速齿轮时输出脉冲信号。电机速度越高，测速齿轮旋转越快，测速传感器输出脉冲频率也就越高，单位时间内脉冲个数也越多。通过计算单位时间内收到的脉冲数，算出从动轮的转速，也就可以计算出皮带的线图2自动配料系统的控制结构框图速度。

7、1)控制器4)键盘、显示器由于本文所设计的自动配料系统应用的工业TD400C是S7．200文本显示设备，为背光液晶现场环境比较恶劣，潮湿、灰尘等干扰因素比较显示，分辨率为192X64，具有2行(大字体)或4多，所以对控制器的抗干扰性能以及稳定性有很行(小字体)显示功能，使操作员或用户能够与高的要求。PLC是专为工业控制而设计的，可靠性应用程序进行交换，可以查看、监视和更改应用好、抗干扰能力强是它的最重要特点之一。综合程序固有的过程变量。在TD400C上自定义了l6个自