| 物料配比在自動配料系統的應用 | 2020-01-12 |
| 自動配料系統是一套針對各種不同類型的物料進行輸送、配比、加熱、混合以及成品灌裝等全生產過程的自動化生產線。自動配料系統在食品行業，化工制造業，藥品制造業和軍事工業等領域都有非常廣闊的應用前景,例如在食品行業中，物料自動配比配料系統以PLC為控制核心，可以作為食品生產的重要環節，使用電子秤靜態精確測量食品物料的重量，通過PLC控制各部分配料系統的動作指令從而全自動完成食品物料的輸送、精確配比、混合攪拌、運輸等各道工序。 物料自動配比配料系統概述 物料自動配比配料系統是通過物料輸送裝置將各種物料自動輸送至防爆電子地磅，進而自動進行按比例精確稱量，接著將配比好的混合物料自動輸送至同一個反應釜進行攪拌混合，攪拌混合后進行自動卸料。物料自動配比配料系統主要由物料輸送機構、物料稱重機構、物料混合攪拌機構和控制配料系統組成。 物料自動配比配料系統的組成 物料自動配比配料系統主要由物料輸送機構、物料稱重機構、物料混合攪拌機構和控制配料系統組成。 物料輸送機構 物料輸送機構與反應釜相連，可以將反應釜里的物料均勻控制運送出去。目前，物料輸送裝置被廣泛應用在各個領域。根據工作要求可以進行液體平輸送和傾斜輸送。物料輸送機構的形式也是多種多樣的，可分為帶輸送，氣力輸送，螺旋輸送等，人們根據各個行業的不同情況，靈活運用著各種輸送方法。 物料稱重機構 在生產過程或工藝流程中，對各種配料稱重、定量稱重以及現場技術的要求愈來愈高。在配比配料系統中稱量檢測是非常重要的環節。對于物料的防爆地磅計量，從整個防爆地磅計量過程來看，可以分為靜態防爆地磅計量和動態防爆地磅計量兩類。靜態的防爆地磅計量只需給出最終的防爆地磅計量結果，對于未達到重量之前的數據將不作處理或記錄。常見的靜態防爆地磅計量儀器有彈簧秤和電子秤。靜態稱重防爆地磅計量采用間斷給料，防爆地磅計量能力受到限制，但結構簡單，防爆地磅計量精度穩定，維護保養方便。其動態防爆地磅計量稱重系統有：單懸臂恒速皮帶稱、雙懸臂連續給料恒速皮帶稱、調速皮帶稱、核子稱等。動態連續防爆地磅計量可以保持生產過程的連續性，適應連續生產工藝要求，為均勻混合提供有力條件。但隨之而來的是干擾因素增多，防爆地磅計量精度不如靜態防爆地磅計量稱重系統高，稱重系統結構要求復雜。目前，稱重防爆地磅計量儀器的發展已經由單純的貿易用途拓展為生產過程控制的重要部分，起到了縮短運行時間、消除人為誤差、改善操作條件、降低能源和材料消耗以及提高產品重量的作用。稱重防爆地磅計量技術的應用領域非常廣泛，己經遍及涂料、油漆、潤滑油、潤滑液、樹脂、溶劑、助劑、油脂等行業，合理選擇稱重方式和稱量儀器也是制約配比配料系統性能的重要環節。 物料混合攪拌機構 物料混合攪拌機構主要由攪拌反應釜、反應罐和驅動電機組成。攪拌反應釜根據情況可選擇其形狀及材料。其驅動多為電機驅動。反應罐是提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動狀態已達到攪拌混合的目的。反應罐的形狀多種多樣，常見的形狀有：槳式、彎葉開啟渦輪式、拆葉開啟渦輪式、推進式、平直葉圓盤渦輪式、框式、錨式、螺帶式及螺桿式等。可根據工藝要求選擇反應罐的形式，除此之外還要考慮到節能、維護、制造及檢修的因素。 控制配料系統 控制配料系統作為整套稱重系統的核心部分，自動配料系統起著*的作用。自動配料系統控制著稱重系統從原料輸送、稱量到攪拌混合等各個環節，貫穿著配比配料系統的全過程。因此，穩定、精度、高效的控制配料系統是配比配料系統的關鍵。 隨著計算機和電子技術的發展，控制配料系統也在不斷發展。單片機控制配料系統及可編程稱重儀表配料系統被廣泛應用于配比配料系統中。以單片機開發的智能控制稱重系統，成本低，開發方便，功能靈活，有成熟的開發體系，*的功能。以單片機為主要稱重儀表的自動配料裝置，通過將計算機技術與傳統的繼電器控制配料系統有機的結合起來，能夠實現高度靈活，高可靠性的工業控制。單片機組成的控制配料系統，性能相對穩定，抗干擾能力強，符合工業級標準，適合于惡劣的工業環境。隨著技術的發展，工業計算機也運用到得各種自動配料系統中。這種自動配料系統大多采用集中控制方式。 物料自動配比配料系統的工作流程 該配料系統將四種粉末狀物料進行混合，當啟動稱重系統按鈕時，控制配料系統給物料輸送機構發送電信號，此時送料機構的電機通電開始旋轉，電機帶動稱重輸送機將物料輸送至料斗式電子秤，電子秤通過三個壓力傳感器支撐，當一種物料重量達到95%時，控制配料系統給電機發送電信號，減低電機轉速，使其進行慢速送料，以減小落料對稱斗的沖擊，縮小誤差。當一種物料達到設定值時控制配料系統停止該送料機構的電機的運轉停止送料，同時控制配料系統給第二種物料的送料機構發送電信號，開始稱量第二種物料。依次類推，完成四種物料的承重。當稱量完畢時，控制電磁閥動作，此時控制配料系統給防爆電子秤反應釜門配料系統發送電信號，使氣缸推動防爆電子秤門，稱門打開完成卸料。當卸料結束再控制電磁閥式氣缸拉動閥門閉合。最后控制配料系統給攪拌機構的電機通電開始攪拌，攪拌均勻后，控制配料系統給攪拌稱重系統發送電信號，攪拌電機停止工作，手動打開卸料門，當卸料完畢時，開始下次循環。 機械部分總體設計 物料自動配比配料系統的機械部分設計主要包括三個部分，分別是：送料機構的設計、稱重系統的設計和攪拌稱重系統的設計。整套稱重系統的三個部分緊密相連，根據任務要求和工作環境對各部分元件進行合理的計算及選型，并對需要校核的元件進行縝密的校核，從而使各個部分能夠有效的運轉，進而使整套稱重系統按照預期的要求來獲得相應的產品。對各部分元件合理選型后，要通過恰當的布局使整套稱重系統在整體上結構緊密，節省空間，使用和檢修起來更方便，同時提高工作效率。其簡圖如圖1。 （1）送料機構的設計：采用固定式料斗秤的結構:四臺稱重輸送機對應l臺料斗秤,四種粉末物料在同一臺料斗秤內累加稱量后經過卸料閥門進入攪拌稱重系統。四種物料分別放置在四臺稱重輸送機里，四種粉末物料分別用四臺電動機帶動四個稱重輸送機輸送物料，通過改變電機轉速的快慢來調節物料輸送的速度，從而提高物料配比的精度。為了能夠適應維修、備用、互換的需求，四種稱重輸送機都選用相同的規格。卸料閥門采用氣動卸料門，結構簡單、緊湊，適用于對放料速度要求較高的場合。稱重輸送機的部裝圖如圖2。 （2）稱重系統的設計：四種粉末狀固態物料共用一個電子秤來稱量重量并設有稱重模塊。采用進料式稱量,同時采用雙速給料的方法。當稱重輸送機停止送料后,還將有一部分物料在空中以自由落體的方式落入稱量料斗,這些余料稱為落差。因為有落差的影響,增量法稱量物料重量的設定值應該是要配制的物料標準重量值減去落差值。電子秤以自動秤量方式將散狀物料按預定的配比值進行秤量，防爆電子秤可以控制物料的秤量，同時能夠卸料。卸料采用零位法，當飼料完成時，指針移到相應的接近開關處，使電子秤動作，再執行下一步物料的送料和秤重，依此類推直到全部物料配比完畢。防爆電子秤由秤體、稱重模塊和卸料門組成。稱重模塊采用高精度稱重模塊，該鋼制彈性體具有較強的抗過載能力和較長的使用壽命。 （3）攪拌稱重系統的設計：由電機帶動反應罐將四種物料攪拌均勻。根據要配比的物料總重量合理設計攪拌稱重系統的外形尺寸，同時合理選擇反應罐以滿足粉末物料的均勻攪拌。 | |
