一種通過流量監(jiān)控的配料稱重控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及配料稱重系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過流量監(jiān)控的配料稱重 控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在自動(dòng)配料稱重系統(tǒng)中，對于配料精度的控制主要是來自各種自動(dòng)給料機(jī)，系統(tǒng) 要求給料機(jī)按照程序的要求啟動(dòng)加料操作，當(dāng)達(dá)到配方數(shù)值時(shí)，及時(shí)停止加料，做到令行禁 止。理想的控制效果是加料操作停止在配方數(shù)值，但是，實(shí)際的情況是當(dāng)稱量的物料到達(dá)配 方值時(shí)，雖然停止了給料機(jī)的加料操作后，由于慣性的作用，空中懸浮物料還是會(huì)落入稱量 站，如果跌落量過大將會(huì)造成配料超差，有可能產(chǎn)生廢料。在本領(lǐng)域中，加料停止時(shí)空中懸 浮物料在配料操作中通常稱之為PR值，通過上述分析可知，配料誤差來自于PR值。
[0003] 動(dòng)態(tài)精度來自于停止加料的協(xié)調(diào)處理方式。顯然，系統(tǒng)超出誤差范圍，將意味著本 次配料為廢料。當(dāng)停止加料時(shí)，空中會(huì)存在PR值，最好的方法就是當(dāng)稱量站距離配方值還有 PR量時(shí)，系統(tǒng)提前停止給料機(jī)加料，如果我們確定配方值為W，稱量過程值為Ri，停止加料時(shí) 過沖的空中懸浮物料為PR，停止加料后最終稱量值為R2，即R2=PR+Ri，理想狀態(tài)是，R 2=w，或R2 在W允許的誤差范圍之內(nèi)，這樣將是一個(gè)高質(zhì)量的配料稱重系統(tǒng)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的配料系統(tǒng)大多采用雙速或多速加料控制方式，快加料和慢加料相結(jié) 合，其出發(fā)點(diǎn)是：當(dāng)接近配方設(shè)定值時(shí)，通過改變加料速度，以減少過大流量對結(jié)束配料的 沖擊。通常采用PR值的設(shè)定方式，其方法是:通過經(jīng)驗(yàn)或通過上一次懸浮量的設(shè)定和配料超 差的結(jié)果比較后，自動(dòng)進(jìn)行修正，將PR值作為一個(gè)固定設(shè)定值輸入到系統(tǒng)中。但存在的問題 是，PR值是一個(gè)純變量，PR值會(huì)隨著物料的出口倉壓、料性以及給料機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓等外在因素 而變化。如果將PR值作為設(shè)定值來處理，將無法適應(yīng)變化的環(huán)境和各類的干擾因素，造成配 料結(jié)果的波動(dòng)，因而動(dòng)態(tài)精度無法量化保證，如果采用超差發(fā)生自動(dòng)修正方式，由于這種修 正的純滯后操作(誤差發(fā)生后，根據(jù)誤差才進(jìn)行調(diào)節(jié)），配料精度則處于震蕩狀態(tài)，系統(tǒng)將是 一個(gè)不穩(wěn)定系統(tǒng)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型為了解決上述技術(shù)問題，提供了一種能夠保證動(dòng)態(tài)精度的配料稱重控 制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)腋∥锪线M(jìn)行準(zhǔn)確地量化處理，以保證懸浮物料落入后，將會(huì)準(zhǔn)確并 嚴(yán)格將稱量量控制在誤差范圍之內(nèi)，達(dá)到無差調(diào)節(jié)的目的。
[0006] 本實(shí)用新型為解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種通過流量監(jiān)控的配料稱重 控制系統(tǒng)，包括控制器、料倉、位于料倉底部的活化漏斗、對應(yīng)設(shè)在活化漏斗下方的給料機(jī) 以及與給料機(jī)出料端對應(yīng)承接設(shè)置的稱量站，所述的稱量站包括配料罐和稱重控制儀表， 給料機(jī)的出料端正對配料罐的中心線，且配料罐外壁設(shè)有稱重模塊，配料罐上設(shè)有用于測 量給料機(jī)出料端與配料罐內(nèi)物料上表面之間垂直距離的測距模塊，稱重模塊和測距模塊通 過同一個(gè)接線盒與稱重控制儀表相連接，稱重控制儀表通過現(xiàn)場總線與所述的控制器電連 接，控制器根據(jù)稱重模塊和測距模塊傳遞的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)控制給料機(jī)的給料量。
[0007] 本實(shí)用新型中，配料罐外壁沿其周向均勻間隔設(shè)有三個(gè)支座，每個(gè)支座上對應(yīng)設(shè) 有一個(gè)稱重模塊。
[0008] 本實(shí)用新型中，所述的給料機(jī)為電磁振動(dòng)給料機(jī)。
[0009] 在配料稱重領(lǐng)域，配料操作的誤差主要來自于正確懸浮量數(shù)值的選擇，換句話說， 就是提前停止喂/排料時(shí)，空中懸浮的物料加入后，應(yīng)該準(zhǔn)確在誤差所允許范圍之內(nèi)，而且 越是接近配方設(shè)定值配料精度也就越高。本實(shí)用新型中，控制器根據(jù)稱重模塊和測距模塊 傳遞的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)控制給料機(jī)的給料量，實(shí)現(xiàn)了定值自動(dòng)加料和定值自動(dòng)排料的目的。
[0010] 有益效果:本實(shí)用新型改變了傳統(tǒng)加料雙速控制模式的控制結(jié)構(gòu)，采用稱重模塊 和測距模塊相配合，控制器根據(jù)測距模塊測量的給料機(jī)出料端與配料罐內(nèi)物料上表面之間 垂直距離，計(jì)算出落料時(shí)間，根據(jù)落料速度和落料時(shí)間，計(jì)算出懸浮量重量，當(dāng)稱重模塊監(jiān) 測到配料罐內(nèi)物料的稱量值等于配方值減去懸浮量重量值或在誤差范圍之內(nèi)之時(shí)，控制器 發(fā)出停止指令，立即停止給料機(jī)加料，亦即自動(dòng)的給出了提前關(guān)斷的重量，由于流量精確計(jì) 算，使得系統(tǒng)能夠獲得準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)懸浮量重量數(shù)據(jù)，可以將懸浮物料進(jìn)行準(zhǔn)確的量化處理， 以保證懸浮物料落入后將會(huì)準(zhǔn)確并嚴(yán)格將稱量控制在誤差范圍之內(nèi)，達(dá)到無差調(diào)節(jié)的目 的，將控制精度提高了 2~3倍。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型的設(shè)備圖；
[0012]圖2為稱量站的不意圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)框圖。
[0014]附圖標(biāo)記：1、料倉，2、活化漏斗，3、給料機(jī)，4、配料罐，5、支座，6、稱重模塊，7、測距 模塊，8、接線盒，9、稱重控制儀表，10、控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的能夠保證動(dòng)態(tài)精度的配料稱重控制系統(tǒng)作 進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí) 施例不作為對本實(shí)用新型的限定。
[0016] -種通過流量監(jiān)控的配料稱重控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括控制器10、料倉1、位于 料倉1底部的活化漏斗2、對應(yīng)設(shè)在活化漏斗2下方的給料機(jī)3以及與給料機(jī)3出料端對應(yīng)承 接設(shè)置的稱量站，給料機(jī)3為電磁振動(dòng)給料機(jī)，所述的稱量站包括配料罐4和稱重控制儀表 9，給料機(jī)3的出料端正對配料罐4的中心線，且配料罐4外壁設(shè)有稱重模塊6，如圖2所示，配 料罐4外壁沿其周向均勻間隔設(shè)有三個(gè)支座5，每個(gè)支座5上對應(yīng)設(shè)有一個(gè)稱重模塊6;配料 罐4上設(shè)有用于測量給料機(jī)3出料端與配料罐4內(nèi)物料上表面之間垂直距離的測距模塊7,稱 重模塊6和測距模塊7通過同一個(gè)接線盒8與稱重控制儀表9相連接，稱重控制儀表9通過現(xiàn) 場總線與所述的控制器10電連接，控制器10根據(jù)稱重模塊6和測距模塊7傳遞的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)控 制給料機(jī)3的給料量，控制器10為可控制編程控制器。
[0017] 如圖3所示的控制系統(tǒng)框圖，本實(shí)用新型能夠根據(jù)配料的特點(diǎn)采用流量計(jì)算模式， 實(shí)現(xiàn)所有的給料設(shè)備在〇~100%加料能力下連續(xù)可調(diào)。本實(shí)用新型的工作原理為:從系統(tǒng)配 料開始便自動(dòng)建立系統(tǒng)加料過程流量曲線R=F(t)和懸浮量重量PR=F(t)，該曲線是給料機(jī)3 的關(guān)閉時(shí)間常數(shù)，其計(jì)算公式為：r = N/〇.2//，其中：t為停止加料后，由給料機(jī)3出料端到 配料罐4內(nèi)物料上表面的落料時(shí)間，單位:秒;H為給料機(jī)3出料端與配料罐4內(nèi)物料上表面的 垂直距離，單位:米；當(dāng)前流量R是時(shí)間的函數(shù);算法建立后，可控制編程控制器將會(huì)根據(jù)給 料機(jī)3時(shí)間常數(shù)t和當(dāng)前實(shí)時(shí)流量數(shù)值R計(jì)算出當(dāng)前實(shí)時(shí)PR值，當(dāng)配料罐4內(nèi)物料的稱量值R1 =W-PR或在誤差范圍之內(nèi)之時(shí)，W為配方值，立即停止給料機(jī)3加料，亦即自動(dòng)的給出了提前 關(guān)斷的重量，由于流量精確計(jì)算，使得系統(tǒng)能夠獲得準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)PR數(shù)據(jù)，可以將懸浮物料進(jìn) 行準(zhǔn)確的量化處理。
[0018] 本實(shí)用新型為全實(shí)時(shí)模式的高精度喂料稱重操作，PR值是通過當(dāng)前流量而計(jì)算產(chǎn) 生的，可控制編程控制器給出的PR值僅僅與當(dāng)前給料流量有關(guān)，所有的干擾因素，例如壓 力、溫度、料性、含水量等其他因素都不會(huì)影響配料操作，保證高精度配料。本實(shí)用新型可以 適用于各類不同的需要定值配料操作的應(yīng)用中。由于配料系統(tǒng)中料性和環(huán)境的不同，所以 系統(tǒng)面對的控制對象也是不同的，因此，可以通過初始化的入口參數(shù)的設(shè)定來確定本實(shí)用 新型的服務(wù)對象，其入口參數(shù)將包括初始參數(shù)和控制參數(shù)。初始參數(shù)包括有控制的對象，包 括有:料性、給料設(shè)備、給料設(shè)備相關(guān)參數(shù)等?？刂茀?shù)將實(shí)際控制過程中需要變化的，例如 配方值，精度范圍等。
[0019] 以普通配料稱量站(傳統(tǒng)加料雙速控制模式)的加料稱重為例，一般的動(dòng)態(tài)精度可 提供為96%的稱量結(jié)果誤差小于3個(gè)d，且不測量當(dāng)前流量值，僅僅是依靠經(jīng)驗(yàn)確定懸浮量PR 值;而本實(shí)用新型的使用，可以提供99%的稱量結(jié)果小于1個(gè)d，其中，d為該稱量站的分度。動(dòng) 態(tài)精度提高了三倍左右，既測量稱量過渡值，也測量當(dāng)前流量值和懸浮量值，其中，配料罐 內(nèi)物料的稱量值
本實(shí)用新型可了解加料速度，而且，懸 浮量與流量和料層高度相關(guān)聯(lián)，更加通用和方便。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種通過流量監(jiān)控的配料稱重控制系統(tǒng)，其特征在于:包括控制器（10)、料倉（1)、位 于料倉（1)底部的活化漏斗(2)、對應(yīng)設(shè)在活化漏斗(2)下方的給料機(jī)(3)以及與給料機(jī)(3) 出料端對應(yīng)承接設(shè)置的稱量站，所述的稱量站包括配料罐(4)和稱重控制儀表(9)，給料機(jī) (3 )的出料端正對配料罐(4 )的中心線，且配料罐(4 )外壁設(shè)有稱重模塊(6 )，配料罐(4 )上設(shè) 有用于測量給料機(jī)(3)出料端與配料罐(4)內(nèi)物料上表面之間垂直距離的測距模塊(7)，稱 重模塊(6)和測距模塊(7)通過同一個(gè)接線盒(8)與稱重控制儀表(9)相連接，稱重控制儀表 (9)通過現(xiàn)場總線與所述的控制器（10)電連接，控制器（10)根據(jù)稱重模塊(6)和測距模塊 (7)傳遞的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)控制給料機(jī)(3)的給料量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過流量監(jiān)控的配料稱重控制系統(tǒng)，其特征在于:配料罐 (4)外壁沿其周向均勻間隔設(shè)有三個(gè)支座(5)，每個(gè)支座(5)上對應(yīng)設(shè)有一個(gè)稱重模塊(6)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過流量監(jiān)控的配料稱重控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的 給料機(jī)(3)為電磁振動(dòng)給料機(jī)。
【專利摘要】一種通過流量監(jiān)控的配料稱重控制系統(tǒng)，包括控制器、料倉、活化漏斗、給料機(jī)以及稱量站，所述的稱量站包括配料罐和稱重控制儀表，給料機(jī)的出料端正對配料罐的中心線，且配料罐外壁設(shè)有稱重模塊，配料罐上設(shè)有用于測量給料機(jī)出料端與配料罐內(nèi)物料上表面之間垂直距離的測距模塊，稱重模塊和測距模塊通過同一個(gè)接線盒與稱重控制儀表相連接，稱重控制儀表通過現(xiàn)場總線與所述的控制器電連接，控制器根據(jù)稱重模塊和測距模塊傳遞的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)控制給料機(jī)的給料量。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確獲得實(shí)時(shí)懸浮量重量數(shù)據(jù)，將懸浮物料進(jìn)行準(zhǔn)確的量化處理，保證懸浮物料落入后將會(huì)準(zhǔn)確并嚴(yán)格將稱量量控制在誤差范圍之內(nèi)，達(dá)到無差調(diào)節(jié)的目的，將控制精度提高了2~3倍。
【IPC分類】G01G19/38
【公開號】CN205352528
【申請?zhí)枴緾N201620033067
【發(fā)明人】張方柏, 安成宇, 崔偉
【申請人】秦皇島班馳輸送技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月14日