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銅陵市菲力克測控技術有限公司

配料控制系統



  一、概述

  ICS-301系統皮帶秤配料系統,是將傳統的電子皮帶秤進行數字化、網絡化、模塊化,同時是針對現有傳統的以模擬量調節為主的控制系統實施智能I/O技術和現場測控網絡技術。在結構上是由控制室中的工控機通過網絡與多套現場計量部分(配料秤、失重秤、螺旋秤、鏈板秤、料斗秤、密封式配料秤等)及控制部分而組成,具有可靠的閉環控制、先進的上位機管理。

  二、工作原理

  料倉中各種物料通過給料機構(圓盤給料機、葉輪給料機、振動給料機、螺旋給料機)均勻地落在配料秤上(或直接由配料秤將料倉的物料拖出)。配料秤控制儀表接受到稱重傳感器輸出的對應于通過皮帶上被計量物重量的模擬信號及皮帶測速裝置發出的對應于皮帶速度信號,進行就地處理并現場顯示流量,并通過RS485/RS232與上位機通訊。由工控機輸入配比,該配比與配料秤檢測的實際配料量進行比較,經自動計算,輸出一個“差值”給變頻器,變頻器將該“差值”變成頻率信號控制配料皮帶機的速度,從而達到自動配料的目的。

  三、系統配置

  配料控制系統由稱重給料設備、稱重控制器、可編程控制器、變頻器、工業控制計算機等組成(根據用戶需要和現場工藝要求,可增加自動化控制單元)

  四、系統特點

  ●國內首創:數字化、網絡化,先進、簡單、可靠、投資少;

  ●現場采用皮帶秤控制儀表測控,既可以通過RS485聯機運行,也可以分別獨立閉環運行, MTBF≥2000小時, 無需維護,當系統離線時仍可獨立計量、并能自動儲存長達二年的配料數據等;

  ●現場-控制室采用RS485通訊方式,大大地提高了遠距離信號傳送的抗干擾能力;

  ●采用全自動、半自動、現場手動三種計控方式,提高了系統的安全性、可靠性、靈活性;

  ●具有“手動/自動”無擾動切換及模糊邏輯PID調節、參數自定, 半自動運行時可由人工通過皮帶秤控制儀表面板設定;

  ●配料皮帶機,確保小皮帶張力恒定不跑偏,在正常情況下200個工作日無需校秤;

  ●可利用軟件資源實現對每個料倉的料位進行實時監控。

  五、可支持控制方式

  工控機通過RS485/RS232對各回路的皮帶秤控制儀表的數據進行集中管理, PLC實現對配料皮帶機、順序啟停、報警等,實現自動、半自動、手動控制。

  ●當系統檢修或計算機離線時,可由控制儀表上輸入配比并顯示配料參數,與調速皮帶秤、變頻器組成半自動控制配料。

  ●當半自動系統檢修時,可手動調節變頻器,實現手動控制配料。

  ●當系統檢修時,現場的皮帶秤控制儀表可單獨運行配料,并可保存二年內任意時段的計量數據。

  ●控制室設置手動/自動切換。

  六、主要技術指標

  ●稱重線性度:0.2%FS;

  ●配料皮帶秤整機動態計量準確度: ≤±0.5%

  ●配料皮帶秤整機動態配料準確度: ≤±1.0%;

  ●稱重傳感器線性度: 0.01%FS;

  ●光電測速傳感器:每轉不少于1000個脈沖(Φ120mm);

  ●A/D輸入信號范圍: 0mV~+20mV

  ●A/D最大凈輸入信號: 20mV

  ●A/D內碼: 70萬

  ●A/D轉換速度: 100次/秒

  ●A/D非線性: <0.01%FS

  ●增益漂移: 8PPM/℃(TYP)

  ●零點漂移: 0.3μV/℃(MAX)

  ●傳感器供橋電源: DC12V,I>350mA 可連接6個350Ω的傳感器

  ●電源: AC180~240V 49Hz~51Hz

  ●使用溫度: -30℃~+50℃

  ●相對濕度: ≤90%

  七、可編程控制器控制說明(根據客戶要求可選擇品牌可編程控制器)

  1、設備的結構:

  系統的控制部分主要由西門子公司的S7系列可編程控制器來實現,在控制室,通過PC/PPV電纜,用電腦動態實時地顯示和監視現場的各類儀表和電器原件的工作狀態。控制室上位機采用的是全中文工控組態軟件MCGS。

  具體設備有:工業PC機、西門子PLC、全中文組態軟件、動力機和現場電控位,工程師工作站組成。

  2、MCGS全中文組態軟件:

  MCGS(Monitor and Control Generated System,通用監控系統)是一套用于快速構造和生成計算機監控系統的組態軟件,它能夠在基于Microsoft的各種32位Windowsxp平臺上運行,通過對現場數據的采集處理,以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案,在工作控制有著廣泛的應用,它的優點在于:

  簡單靈活的可視化操作界面。MCGS采用全中文、可視化、面向窗口的開發界面,符合中國人的使用習慣和要求,以窗口為單位,構造用戶運行系統的圖形界面,使得MCGS組態工作既簡單,又靈活多變;

  實時性強、良好的并行處理性能。MCGS是真正的32位系統,充分利用了32位Windowsxp操作平臺多任務、按優先分時操作的功能,以線程為單位對在工程作業中實時性強的關鍵任務和定時性不強的非關鍵任務進行分時并行處理。豐富、生動的多媒體畫面。MCGS以圖像、圖符、數據、曲線等多種形式,為操作員及時提供系統運行中的狀態、品質及異常報警等有關信息;用變化大小、改變顏色、明暗閃爍、移動翻轉等多種手段,增強畫面的動態顯示效果;MCGS還為用戶提供了豐富的動畫構件,每個動畫構件都對應一個特定的動畫功能。MCGS還支持多媒體功能,使能夠快速地開發出集圖像、聲音、動畫等于一體的漂亮、生動的工程畫面。

  開放式結構,廣泛的數據獲取和強大的數據處理功能。系統可以與廣泛的數據源交換數據,有強大的數據庫連接能力。用數據庫來管理的數據存儲,系統可靠性高。

  另外,它有完善的安全機制、強大的網絡功能、多樣化的報警功能,并有良好的可維護性、可擴充性。

  3、西門子的PLC:

  系統采用的是西門子公司生產的S7系列可編程控制器。SIMATIC S7系列PLC適用于各行各業,各種場合中的檢測、監測及控制的自動化。S7系列的強大功能使其無論在獨立運行中,或相連成網絡皆能實現復雜控制。因此,S7-系列出色表現在以下幾個方面:

  ●極高的可靠性

  ●極豐富的指令集

  ●易于掌握

  ●便捷的操作

  ●實時特性

  ●強勁的通訊能力

  ●豐富的擴展模塊

  采用220伏的交流供電,并帶有24伏的直流輸出,可供儀表及繼電器供電使用。

  結構:

  ●SIMATIC的最新獲獎的牢固緊湊的塑料外殼

  ●易于接線的,操作員控制及顯示元件帶前面罩保護

  ●通過安裝孔或標準DIN導軌可以垂直或水平地安裝在機柜上

  ●端子排作為固定的接線配件(選用)質量、安全、特性

  ●國際標準:SIMATIC CPU22×系列符合VDE,UL,CSAT FMS標準和中國電子技術標準化研究所體系認證中心。

  ●數據安全性

  在內部EEPROM儲存用戶原程序和預設值。另外,在一個較長時間段(典型190個小時),所有中間數據可以通過一個超級電容器保持,如果選配電池模塊可以確保停電后中間數據能保存200天(典型值)。

  4、通訊:

  內部集成的PPI接口為SIMATIC S7系列的用戶提供了強大的通訊功能。PPI接口物理特性為RS485。PPI通訊協議是西門子專為S7-系列PLC開發的一個通訊協議。要通過普通的兩芯屏蔽雙絞電纜進行聯網。波特率為9.6kbit/s,19.2kbit/s和187.5kbit/s。S7系列CPU上集的編程口同時就是PPI通訊聯網接口。利用PPI通訊協議通訊非常簡單方便,只用NERT和NETW兩條語句即可進行數據信號的傳遞,不需額外再配置模塊或軟件。PPI通訊網絡是一個令牌傳遞網,在不加中繼器的情況下,最多可以由31個S7-系列PLC,TD200,OP/TP面板或上位機(插MPI卡)為站點,構成PPI網。

  5、主要特點如下:

  (1)系統監控操作提供了友好的人機界面,在主機上讀取十分方便,可查詢任意時的生產狀況,并自動生產歷史曲線,使查詢更為直觀,易于管理。

  (2)根據配比要求,通過編程對各種物料流量實現自動調節控制。

  (3)系統參數可由上位機遠程下達或在現場手動設置。

  (4)完善的故障報警系統,并可實現部門故障的自動排除。

  (5)故障自動登錄及故障查詢。

  八、ICS-301配料系統網絡管理系統介紹


  (1)料量統計:計算機將每個班次的料量保存到數據庫中,同時保存到日報,月報和年報,提供當前報表的打印。

  (2)歷史數據查詢:按日期查詢班報,日報,月報,年報。

  (3)自動控制(PID設定):程序根據用戶提供的計算公式和總配煤自動計算各個料倉的流量,并將計算結果發送給PID。

  (4)流量監控:程序實時監測每一臺秤的實時流量數據,并繪制實時流量曲線。用戶可以設定流量的報警上下限,若實時流量超出報警區間,計算機將進行聲音報警,以便及時通知用戶做適當的處理。對于料倉堵煤的情況很有幫助。

  (5)料倉控制狀態:程序通過PID配比設定中設定的目標流量和各臺秤的實時流量進行對比,繪制出曲線圖。用戶可以觀測到各臺秤的實際流量是否達到了預定目標值。

  (6)班次設定:用戶可以自定義1-4個班次。

  (7)網絡查詢監控:本稱重服務程序提供遠程查詢監控服務,該程序所在的計算機聯網后,用戶可以從局域網內的其他計算機運行客戶端查詢監控程序,觀測到系統運行情況,可以象本地查詢一樣直接查詢打印班報,日報,月報和年報。


  附圖(現場工藝參數)

原料種類

 

備注

配料設備種類

ICS-FGLA

ICS-FGLA

/

/

見總圖

數量

 

 

 

 

 

能力

t/h

正常

 

 

 

 

 

最大

 

 

 

 

 

最小

 

 

 

 

 

膠帶寬度mm

 

 

 

 

 

首尾輪中心線

 

 

 

 

 

物料性質

粒度mm

 

 

 

 

 

堆比重t/m 3

 

 

 

 

 

濕度%

 

 

 

 

 

推薦電動機功率kW

 

 

 

 

 

調速方法

 

 

 

 

 

配料精度(系統精度)%

 

 

 

 

 

傳動配置

(按料流方向)

 

 

 

 

 








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