配料系统

2025-01-29

配料系统（共12篇）

配料系统篇1

炼钢以铁水和废钢为主要原料, 炼钢过程中需要添加造渣剂 (如石灰、萤石) 、冷却剂 (如铁矿石、氧化铁皮) 、增碳剂以及其他金属合金等辅助原料。整个冶炼过程反应物和生产物之间遵守质量守恒定律, 合理的物料平衡可有效控制熔池温度, 炼出优质钢水, 提高能源利用率, 降低原材料消耗, 延长设备使用寿命。

一、配料系统存在的问题

2001年泰钢集团公司投产40t转炉, 配料系统部分工艺流程见图1。人工启动振动给料机, 副原料由料仓落入称量斗, 达到需要量时 (称量斗反馈重量) , 人工停止振动给料机, 打开开关阀门, 原料落入中间汇总斗。配料控制系统采用西门子S7-400系列PLC, 作为过程控制的子系统通过Profibus-DP总线接入总站, 上位机采用WinCC6.0监控生产过程。配料系统使用中存在如下的问题:

(1) 人工超前或滞后停止振动给料机运行, 均会导致给料实际值和设定值存在较大偏差。

(2) 由于惯性, 设备存在余振现象, 即振动给料机电机停止后, 给料机还将继续运行一段时间, 造成实际配料值大于设定值。余振值 (振动电机电源断开时刻直到给料机停止, 重量不再变化时重量的增加值) 和振动给料机机械特性以及原料成分有关。有些原料余振很大, 如某个石灰石称量斗设定量200kg, 余振却达到150kg, 偏差严重。余振严重可导致原料化学反应不充分, 浪费物料和能源。

(3) 在称量斗往汇总斗下料过程中, 若称量斗实际重量大于工艺设定值, 操作工会强行关闭阀门, 此时称量斗仍然有料, 造成阀门堵料, 引起电机堵转, 影响设备使用寿命, 甚至烧毁电机。

二、改进措施

为加强转炉配料管理, 提升配料精度, 提高经济效益, 通过调研, 根据设备运行状况和下料特点, 2010年2月大修期间采用两种方式优化改进配料控制系统。

方式1对石灰石、萤石等价格低廉的非金属原料, 充分利用现有控制设备, 通过程序进行完善。程序控制核心是准确把握余振值, 作为判断给料机提前停机的依据, 控制流程见图2。为准确计算余振值, 减少一次偶然误差造成的影响, 程序不是将上次计算的余振值作为本次停机判断的依据, 而是取最近三次余振值, 并根据权重进行计算, 公式如下:

式中Yn———第n次下料时判断停振的理论计算余振值

ai———前三次余振的计算权重, 越接近本次下料权重越大, 且三次权重值之和为1

Yi———前三次下料每次余振的实际值

例如第四次下料余振值Y4=a1Y1+a2Y2+a3Y3, 补偿计算时为避免其中一次波动造成的误差过大, 实际应用时程序取a1≈20%、a2≈30%、a3≈50%。

方式2锰铁等价格较贵的金属原料的下料精度要求更加严格, 而且每次设定值均较小, 电机工频运行时, 余振值甚至大于设定值, 因此无法采用方式1, 即通过控制余振的方法满足精度要求。改用额定功率5kW的西门子MM440变频器拖动振动电机 (三相异步电机2×1.5kW) , PLC采样, 计算称量斗重量值, 输出4～20mA速度控制信号, 根据重量范围分段控制变频器输出频率, 控制流程见图3。

为提高下料精度, 可根据设备特点和原料属性调整速度界定范围和每段速度值。设备低速段运行时, 机械惯性较小, 因此余振也较小, 根据情况可忽略 (或估算为某固定值) , 如图3中余振接近3%, 因此当实际值达到97%时停止振动。

按上述两种方式改进后配料系统运行表明, 均能严格按照工艺要求下料, 配料精度明显提高, 最大控制误差<5%, 平均误差<2%, 为炼钢优质高产、节能降耗奠定了良好的基础。

摘要：针对炼钢配料系统存在的问题, 采用两种改进方式, 效果良好。

关键词：炼钢,配料系统,改进

配料系统篇2

中国组展单位：北京东方创盈国际展览有限公司/小蒋/***

展会及市场贸易资讯简介

欧洲健康食品配料展（Hi Europe）和欧洲天然配料展（Ni Europe）是由欧洲CMP Information公司主办，2014年该展将迎来她的第八次盛会。该展会是食品行业最具规模和影响力的展会之一，是国际食品科技和食品添加剂、食品配料方面的专业展，展会内容丰富。该展主办方一直以来举办Fi系列展，目前由CMP公司主办的以食品配料及添加剂为主题的专业化展览会已经成为行业领先地位。

二十一世纪，健康食品成为食品行业的重要发展趋势，这给食品配料生产企业和相关展会带来机会。在2012年展会上，已经有近70％的参展商预定了2014年的展位。据估计，2014年本届展会将有来自不同国家的近千家的企业参展，展出他们生产的营养品、健康产品、有机产品和功能产品的原料，来满足市场上对健康产品的巨大需求。

本届展会不容错过的九大原因：

1、了解最及时的市场发展趋势；

2、提高销售额；

3、展示最新保健食品的革新成果；

4、面对面与成千的专家交流；

5、提高自身产品的影响力；

6、建立品牌意识；

7、直接面对参观商；

8、能够让观众真实的看到、闻到和品尝产品；

9、结识新客户、拜访老客户；

上届回顾：

HiE2012展示面积超过17,000平方米，共有来自90个国家的500多家展商参展亮相，观众数量同比上届增加10%。是欧洲地区唯一一场为食品饮料生产商提供健康天然原料的盛会，致力于帮助专业买家提升产品销售量，改进产品配方或包装等。2012年比2010年增加了20%的展出面积，其中中国展商共计100多家，90%的参展企业对参展效果表示非常满意，现场贸易成果显著。

展品范围：

 酸味剂、甜味剂、增稠剂、增味剂、胶姆糖基础剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、防

腐剂、漂白剂、膨松剂、被膜剂、着色剂、护色剂、复合食品添加剂、乳化稳定剂、酶制剂、食用香精香料、面粉处理剂、水分保持剂、营养强化剂；

 淀粉、糖醇、低聚糖、壳聚糖、食用油脂及油脂替代品、谷物制品、酵母制品、脱水

果蔬及肉类、调味料、香辛料、调味品、乳制品、饮料浓缩液、腌制剂；大豆制品、坚果、速溶茶、可可制品、膳食纤维、蛋制品、蜂产品、豆类、炒货；

 保健食品、动植物提取物、药用芳香植物、植物原料、中草药及提取物、功能性食品

配料系统篇3

【关键词】烧结配料系统;仪表;称量;自动控制;调试;电气联锁;应用;分析

1.烧结配料系统仪表控制称量系统基本情况分析

在当前技术条件支持下，整个配料系统在有关称量装置的选取过程当中以皮带秤为主，料仓共设置有14个，为确保整个烧结配料系统在实践运行过程当中对于各种运行工况的可靠性满足，各料仓所对应的储存料会存在一定的差异性。以1#料仓为例，该料仓下部位置设定有宽带给料机装置（该给料机装置的控制方式以变频控制为主）。从实践应用的角度上来说，烧结配料通过宽带运行方式传递至皮带秤装置当中，进而传递至混合机皮带装置当中。在整个烧结配料系统仪表的正常运行过程当中，每个皮带秤装置均配备有两个承重传感器设备，在此基础之上与连接盒装置进行可靠性连接。与此同时，在称重积算仪设备接收到由接线盒装置所传递信号的基础之上，称重积算仪设备能够在有效划分脉冲信号以及模拟信号的基础之上，将其传递至PLC控制系统当中。在现阶段技术条件支持下，PLC系统在针对脉冲信号以及模拟信号进行综合处理的基础之上，将处理后期所产生的DO信号传递至计算机装置当中，确保计算机相对于整个烧结配料系统运行状态的可靠性监控。与此同时，PLC控制装置能够将计算机控制系统所下发信号指令传递至称重积算仪设备当中并进行有效处理。整个烧结配料称量系统的基本结构示意图如下图所示（见图1）。

2.烧结配料系统仪表自动控制调试处理作业分析

在整个烧结配料系统的正常运行过程当中，仪表秤所需要涉及到的调节参数较多（包括校准常数、测试周期常数、零点调零常数、实物校准参数、自动间隔校准参数以及PID设置参数这个几个方面）。在烧结配料系统仪表的自动控制作业过程当中，结合控制系统的菜单操作顺序，需要针对以上各个方面参数的进行可靠性调整。在此过程当中，需要重点关注的问题基本包括如下几个方面。

（1）烧结配料系统仪表自动控制的实践应用过程当中需要将累计单位指标单位设定为t，将流量指标单位设定为t/h。皮带秤流量max数值设定为150t/h单位，与之相对应的分度系数表现为0.1。在此基础之上，从信号输入方式参数的选取角度上来说，在未与速度传感器装置进行可靠性连接的情况下，信号输入方式选取模拟信号，而在其与速度传感器装置可靠性连接的情况下，信号输入方式选取外部输入，与之相对应的输入结构能够自动转入积算仪设备当中。

（2）烧结配料系统仪表自动控制的实践应用过程当中对于校准常数指标的控制可以按照如下方式进行计算：即校准常数=杠杆系数×皮带长度/皮带秤总体长度。为确保整个烧结配料系统仪表自动控制应用功能的可靠性发挥，需要结合该公式，针对仪表自动控制相关参数设定进行合理调试。一般情况下，校准常数在计算过程中所对应的杠杆系数应当设定为1.5状态，而基于烧结配料系统仪表安装过程中传感器装置安装位置的调整情况，因此将杠杆系数取值为1状态。

（3）烧结配料系统仪表自动控制的实践应用过程当中对于间隔校准参数的控制同样可以按照一定的计算方式予以控制：即间隔校准参数=砝码重量参数×皮带转动长度/比例系数（特别需要注意的是：比例系数的调整需要结合对皮带长度的测定以及两侧所挂砝码重量的测定所获取，并结合PID进行调校处理）。

3.烧结配料系统仪表自动控制中的电气连锁分析

在整个烧结配料系统仪表自动控制的应用过程当中，皮带秤装置与电气设备的联锁功能建立在计算机监控画面的显示基础之上予以实现。在有关皮带秤装置下料量的控制过程当中，为确保下料控制性能的有效发挥，需要从下料频率的设定方面以及下料流量的设定方面入手，对其进行严格控制。在整个自动控制系统的操作过程当中，可以通过对“切换”按钮的操作方式完成对以上内容的可靠性控制。与此同时，烧结配料系统仪表自动控制过程当中所对应的下料频率是计算机装置支持下PLC装置相对于变频控制系统的通讯功能输出，其目的在于针对宽带给料机设备在整个烧结配料系统中的转动速度进行合理调节与控制，借助于此种方式也就能够结合实际工况下的所需料量完成对皮带秤装置的下料处理。在此基础之上，烧结配料系统仪表控制系统中的下料流量设定是借助于计算设定所需数值输出PLC的方式。配合积算仪设备以及PID处理来进行输出，其目的在于结合实际所需的下料量，实现对宽带给料机运行频率的控制。

4.结束语

在应用称重系统、调式处理以及电气联锁功能的基础之上，整个烧结配料系统仪表自动化控制功能能够得到极为显著的发挥，这对于提高整个系统运行质量以及运行稳定性而言无疑有着重要意义，本文针对以上问题做出了简要分析与说明，旨在于引起各方工作人员的特别关注与重视。[科]

【参考文献】

［１］丁向阳,于丽丽.论仪表自动化应用发展趋势及建议[J].价值工程,2011,30(21):46.

［２］卜华荣.浅论自动控制仪表发展现状[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(10):276.

［３］李振春.浅析仪表自动化应用的发展趋势及建议[J].中国电子商务,2011,(10):89-89.

浅谈自动配料系统设计篇4

一般的工业自动配料系统由以下三部分组成。

1. 给料部分:

给料部分是从料仓 (或储罐) 向料斗中加料的执行机构。根据物料的不同特性, 可以选用不同的给料设备, 如螺旋给料机、电磁振动给料机、单 (双) 速电磁阀等。

2. 排料设备:

排料可以是排放设备 (增量法、零位法) 。通常由排空阀门、电磁振动给料机、螺旋给料机、电 (气) 动阀门等组成。所有设备均应根据现场的工艺条件和物料的性质等进行设计和选择。

3. 配料控制系统:

配料控制系统由可编程控制器、上位工控机及其它控制

二、系统的介绍

初始状态介绍, 系统启动后, 红灯L2灭, 绿灯L1亮, 表明允许汽车开进装料。料斗出料口D2关闭, 若料位传感器S1置为OFF (料斗中的物料不满) , 进料阀开启进料 (D4亮) 。当S1置为ON (料斗中的物料已满) , 则停止进料 (D4灭) 。电动机M1、M2、M3和M4均为OFF。

1. 装车控制

装车过程中, 当汽车开进装车位置时, 限位开关SQ1置为ON, 红灯信号灯到节能、调速的目的, 另外, 变频器还有很多的保护功能, 如过流、过压、过载保护等等。

监控界面组态要求组态界面具体动作要求:SB1、SB2:模拟按钮信号, 点击相关图形送PLC相关控制按钮信号。D4、D2:用阀门取代, 接受PLC相关信号改变背景颜色。M1、M2、M3、M4:接收PLC的4台电机运行信号, 分别点亮4个灯 (即背景颜色) , 若能让该圆圈有旋转动感更好。料斗:可用水箱或其他图形替代, 在D4开启时, 其中的料位动态上升, 当D2开启时, 其中的料位动态下降, 同时开启, 料位上升但较慢。当料位到一定值, 反馈给PLC一信号, 表示物料满, 也就是控制要求中的S1。卡车:开始停在最右方, 当允许开进进料时水平左移, 到M4下方 (检测坐标) 送PLC到位信号 (SQ1) , 装料时卡车上最好能动态显示物料高度上升, 到一定高度送PLC一信号 (SQ2) , 皮带:静止, 但在工作时, 其上最好有物料在移动, 在该物料的动作应该有向右和向下的动作。L1、L2:根据PLC信号亮灭。

PLC系统硬件配置利用实验室设备进行课题设计, 选用西门子S7——300PLC。

根据输入输出点类型及数量进行模块选择并配置系统。

四、具体动作要求

SB1、SB2:模拟按钮信号, 点击相关图形送PLC相关控制按钮信号。D4、D2:用阀门取代, 接受PLC相关信号改变的4台电机运行信号, 分别点亮4个灯 (即背景颜色) , 若能让该圆圈有旋转动感更好。料斗:可用水箱或其他图形替代, 在D4开启时, 其中的料位动态上升, 当D2开启时, 其中的料位动态下降, 同时开启, 料位上升但较慢。当料位到一定值, 反馈给PLC一信号, 表示物料满, 也就是控制要求中的S1。

卡车:开始停在最右方, 当允许开进进料时水平左移, 到M4下方 (检测坐标) 送PLC到位信号 (SQ1) , 装料时卡车上最好能动态显示物料高度上升, 到一定高度送PLC一信号 (SQ2) ,

皮带:静止, 但在工作时, 其上最好有物料在移动, 在该物料的动作应该有向右和向下的动作。L1、L2:根据PLC信号亮灭。

系统启动 (SB1) 后, 红灯L2灭, 绿灯L1亮, 表明允许汽车开进装料。当汽车开进装车位置时, 限位开关SQ1置为ON, 红灯信号灯L2亮, 绿灯L1灭;同时启动电机M4, 经过2S后, 再启动启动M3, 再经2S后启动M2, 再经过2S最后启动M1, 再经过2S后才打开出料阀 (D2亮) , 物料经料斗出料。按下停止按钮SB2, 自动配料装车的整个系统终止运行。即D4、D2、L1、L2、M1、M2、M3、M4全灭。

启动、停止按钮

设置启动、停止按钮的动作事件:按鼠标左键, 设置常数为1, 变量设置为start、stop释放鼠标左键, 设置常数为0, 变量设置为start、stop。设置L1、L2、M1、M2、M3、M4、D2、D4、SQ1、SQ2显示的动作事件:设置背景颜色直接连接, 事件名称为画面周期, 表达式/公式为‘M4’, 数据类型为布尔型, 为真时, 背景颜色为绿色, 为假时, 背景颜色为灰色。

参考文献

[1]吴中俊, 黄永红.《可编程序控制器原理及应用 (》第2版) .机械工业出版社, 2008

[2]段梅, 李新.《PLC在混料控制系统的应用》.清华大学出版社, 2005

配料员工作职责篇5

1.直接对领班负责，向其汇报工作，服从其工作安排和管理。

2.严格遵守注塑部及公司的各项管理制度。

3.配料前需弄清楚相关机台或产品所使用的原料、色粉（色种）、水口料配比及每日配料量。

4.配料时必须按规定使用原料、水口料、色粉（色种）及配比进行混料。

5.转料/换色时，需将混料筒内剩下的原料、色粉（色种）彻底清理干净；若换浅颜色或透明料时一定要将混料筒内、外擦干净，并用气枪吹尽混料筒内的异物、色粉等。

6.掺混水口料时，按各机台实际所产生的水口料量来配混，并按所加新量多少来添加色粉（色种）用量，不可用错水口料。

7.向混料桶中加料时，不可加得过多，严禁将料弄洒于地面上（应及时盖上混料桶顶盖）。

8.倒入原料前，须将料袋外面的灰尘用气枪吹干净；倒入原料后，先加适量的白矿油（25克/包）混和3分钟后，再加色粉开机搅拌10分钟以上（色种不需加扩散油）。

9.配浅色或白色料时，须将料袋外面的灰尘彻底清理干净，倒料时勿将料底袋部伸入混入混料筒内，不要抖动料袋；混好料后，须及时将料袋口封好，防止灰尘落入。

10.拉运原料时，须将料袋摆放稳妥，速度不要过快；勿急拐弯或急停，以防止原料袋倒下，料粒洒落于地面上。

11.配好的料必须用原来的料袋包装，并标明其颜色及原料名称，以防弄错。

12.严禁用错原料、加错水口料、用错色粉，防止造成原料浪费。

13.每次配料后需记录下配料量和配比（水口料/色粉用量）。

14.搞好配料房的环境卫生与“5S”工作，一切物品需分类摆放整齐。

15.做好交接班工作，将每台机的配料情况向接班人员交接清楚。

配料系统篇6

相对于房地产,城市基础建设、工业园区建设的大型商品混凝土生产设备,公路、桥梁建设现场往往是地处偏远,环境恶劣,人员素质较低,设备经常需要随着道路建设的延伸而不停迁移,所以要求设备性能稳定、操作简单、维护方便、移动容易、低成本、高性价比。

针对路桥建设市场的特定需求,本文介绍一种适用于现场的低成本混凝土自动配料控制系统的设计方案。该系统最大程度简化系统,不使用工控机、PLC等自动化设备,仅仅使用称量仪表、中间继电器等实现手动、半自动、全自动操作。操作简单,控制稳定,极大降低了对现场操作人员的文化要求,成本低廉,移动方便,很好地满足了路桥建设的需要。

一、方案说明

1.硬件结构

混凝土生产设备的关键是如何精确实现物料的储存、配料及计量。混凝土配方一般由砂、石等固体物料,水泥、煤灰、矿粉、膨胀剂粉状物料,以及水、添加剂等液态物料组成。在机械结构上,本设计分为骨料、粉料、液体等物料储存,配料、计量系统以及电气控制系统,其中控制系统有自动、半自动和手动三种操作方式。

(1)砂料储存、配料、计量系统。本设计砂料输送、储存及计量系统由配料机和集料斗组成,砂料储存在配料机储料仓内,配料机由骨料仓、计量秤及下部水平输送带的组成。骨料仓、计量秤一般有一至数个,水平输送带一般是一条。配料时,通过自动控制的气缸开门将储存在储料仓内的物料先后从各个储料仓底部的阀门卸入称量斗中进行骨料的称量配制。当物料全部配完时,系统自动打开各称量斗的卸料门,同时水平输送带起动,将配制好的骨料卸到水平皮带机上,通过水平皮带机和集料斗把砂石卸入搅拌主机内进行搅拌。

骨料计量系统特点:配料门可调,计量精度可达国家计量标准;料门防卡料设计,可靠性高;计量秤防坠、防风、减压保护设计,安全可靠。

(2)粉料输送、储存及计量系统。粉料储存、输送、称量装置主要由粉料储料仓、粉料称量装置组成。整个粉料斗通过秤斗座与传感器连接后,由称重仪表将传感器输出的模拟量电信号接收转换,并将之显示为实际的重量读数。启动粉料配料时,粉料储料仓内的粉料下落至对应的粉料秤内称量。当粉料达到预定值后,储料仓配料门自动关闭。

卸料时,通过自动控制的出口蝶阀开启,直接卸入主机拌筒内搅拌。卸完料后,出口蝶阀自动关闭,粉料秤立即进行下一循环的称量,充分利用搅拌时间,缩短周期、提高效率。

粉料计量系统特点:采用国际名牌高品质传感器;粉料秤机械振动/变形自动稳定设计,保证了计量精度的稳定性;通过国家CMC计量认证;传感器不平衡补偿功能。

(3)液体输送、储存及计量系统。液体输送、储存及计量系统主要由贮液仓、称量装置(水秤、添加剂秤)组成。启动液体配料时,对应的液体配料泵自动启动往液体称里面加料。为了保持液体称量的精度,在方案中采用了粗、精配的设计,比率可以调节,当液体称量达到了粗配目标值,配料泵自动停止,由精配电磁阀完成剩余量的称量;当称量达到调整配方值,精配阀业自动关闭,进入卸料的循环。

2. 电气控制系统

现场设备的操作人员往往是现场建设民工,大多文化程度不高,无法适应太过复杂的控制系统。而且路桥建设工程设备往往是露天作业,需要不停移动,使用环境恶劣。很多工程队建设完一条公路以后需要转移他处,设备迁移不便往往就地低价处理,所以大多客户要求设备简单稳定、价格低廉。本设计摈弃了工控机、PLC、触摸屏等无论是操作、使用环境要求还是价格都相对较高的设备,仅仅使用称量仪表和中间继电器实现控制,在满足客户使用、成本等要求的基础上,最大程度简化系统,受到中铁集团、怀化路桥等路桥建设单位的青睐。

(1)系统控制流程图(见图1)。

(2)控制系统的安全保护措施在主回路中都有相应的空气开关,以便在短路和过载时跳开主回路及时保护电机等外部设备;运用高精度电源模块,使仪表工作更加安全可靠,提高了称量准确度,并保护了仪表;控制系统带有失压保护功能;装有紧急停机开关,可随时切断电源,使系统立即停止工作;系统具有硬件逻辑互锁功能,确保生产安全,井然有序,避免各种意外事故的发生。

(3)控制系统的特点。预留系统升级接口,以方便用户根据需要升级成工控机+PLC控制系统;元器件采用国内外知名厂家产品,质优价廉,并提供无障碍配件供应;独特的提示功能,让客户实时掌握生产过程;特有的配料信号诊断功能,避免误投料。

(4)控制系统的防静电及避雷保护。仪表采用良好的接地防静电措施;控制回路设有气体放电管避雷器等避雷保护;基础施工时,用户可以与地方防雷所联系,设置防直击雷和感应雷保护措施。

本设计方案经中铁十二局、怀化路桥、青海路桥武广铁路项目部、韶赣铁路项目部、巴基斯坦、印度等国内外客户现场使用,性能稳定、操作简单、维护方便、价格低廉,适应现场中、小型工程建设特点,受到一致好评。

熟料配料控制系统的改造篇7

1 改造原因

1) 原有的部分备件已用完, 各种备件早已停止生产, 市场上已没有相应备件可换。且使用同种配件的配料秤还有5台。

2) 多年使用后, 仪表面板已不能正常使用。在仪表上不能开秤, 不能看各种参数, 因而很难判断故障原因。在计量不准时无法标定, 使水泥质量出现波动。有时通过调称重传感器的载荷来满足生产的需要, 但却容易造成称重传感器的损坏。

3) 可控硅没有过流保护功能, 由于秤体卡料过流经常烧坏;控制回路中的热继电器, 也因时间久了, 控制不再灵敏, 起不到保护作用。进口的直流电动机因卡料过流经常烧坏, 送维修点修理, 每次维修费达到3万多元, 不但增加费用, 而且给生产带来诸多不便。

原系统控制电路复杂, 所有的信号都通过连锁单元输入和输出, 连锁单元中有逻辑电路和逻辑程序, 控制各个信号的逻辑关系, 难以理解, 不便于维护, 给一般维护人员处理问题带来了困难, 使处理故障的时间加长, 影响水泥磨的运行。

2 改造方案

通过研究分析, 笔者决定用申克公司的新型仪表VEG20610-VDB替代原仪表, 用新的连锁单元FSK0054替换旧的连锁单元, 用7.5kW的三菱变频器替代可控硅。由于变频器有电子过电流保护功能, 因此取消热继电器, 用1.1kW四极普通交流电动机替代进口直流电动机。由于现场灰尘大, 现场转换开关和按钮早已损坏, 于是取消现场开停, 改由中控直接开停。据此思路, 设计出控制电路 (控制框图见图1) , 利用定期检修时间进行改造, 拆除原有的设备, 保留现场到控制柜的电缆;保留原有的空气开关、接触器、保险;按照布线规范重新对控制柜进行布线和接线。

改后的控制电路简单明了。各个信号间没有复杂的逻辑关系, 便于维护, 缩短处理故障的时间, 有时不用停磨就可以处理问题。

3 调试和标定

技术人员接完线后, 经校验无误后上电, 根据工艺要求设置仪表和变频器的参数, 参数设置完成后, 在键盘方式下试运行。无问题后, 在额定给料量 (120t/h) 下运行, 测量皮带转一圈的时间, 根据皮带长度和时间计算皮带的额定速度, 输入到仪表相应的参数中;然后测算皮带转一圈时速度传感器发出的脉冲数, 并按回车键自动存储在相应的参数中。下一步校验电动机的额定速度, 如果皮带以最大流量空载运行, 那么仪表要显示皮带的额定转速, 否则需要调整电动机的特征参数。

调试完成后进行除皮和挂码标定。挂码标定的结果应在0.95～1.05之间, 如不在这个范围内, 说明秤体有问题, 检查并处理秤体存在的问题, 使秤体自由灵活, 直到标定结果满足要求为止。切换到中控方式, 在中控有备妥信号后, 操作员就可以开停秤了, 若运行、流量反馈和脉冲信号进到中控, 说明改造完成。

4 改造效果

1) 减少了维护量。改后一年多来, 控制系统一次故障都没发生过, 运行非常稳定, 只是偶尔根据车间的要求进行标秤。减少了因电气控制原因导致的停机时间, 提高了水泥磨的运转率。

2) 节约了可观的维修费用, 主要体现在改造前每次修理进口直流电动机的费用高达3万多元, 而改造费用不到4万元。尽管由于熟料秤的秤体因与其他辅料秤的一样大, 使其电动机超速过热而损坏的次数达到了每年4次, 但每台电动机平均维修费才五百多元。目前也对秤体部分做相应的配套技改, 如2011年3月, 将公司一台闲置的150t/h秤的SEW变频电动机和减速器换到了熟料秤上, 效果很好, 配料的质量和产量都有了不少改观。

配料监控组态系统的设计研究篇8

本系统为一大型配料工厂设计了自动监控系统, 采用现场总线技术, 满足生产工艺的要求, 全面实现了自动生产, 满足高精度的生产要求。设计一套有针对性的、生产质量和产量有保证的电气控制系统。本文在配料厂现有的DCS系统基础上, 结合WinCC 6.0监控组态软件, 在关键部分使用了基于现场总线的FCS技术, 结合新型电气设备、经典的PID控制算法操作PLC, 不但降低了成本, 而且提高了控制质量[1]。系统提供了友好的人机界面和增加了报警组, 极大地减少了现场工作人员的工作。在工序中, 以配料工序为关键环节, 在系统的电器硬件和软件两方面进行设计, 改进了PID控制算法, 达到了客户提出的标准。①

2 配料系统总体设计

可编程控制器 ( (ProgrammableLogicController, PLC) , 是一种通用的工业自动控制设备, 以微处理器为基础, 结合计算机通信技术和自动控制技术发展而来。PLC控制系统有: (1) 集中式控制系统; (2) 远程式控制系统; (3) 分布式控制系统。本文研究的配料加工自动控制系统属于分布式控制系统。该分布式控制系统采用了几台PLC设备和仪表控制器及被控设备。通过通信电缆, 将上位机和PLC或仪表控制器连接起来, 进行管理。该系统可连接多个设备, 设备之间有数据通讯的场合[2]。分布式控制系统结构如图1所示。

PROFIBUS是一种不依赖于设备生产商的现场总线标准, 具有国际化、开放式等特点。PROFIBUS由三个部分组成:PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。它们主要使用主-从方式进行通讯, 周期性地与传动装置交换数据。其中PROFI-BUS-DP总线应用最广泛。总体系统设计方案如图2所示。核心现场控制层为S7-300PLC, 利用PRO-FIBUS-DP现场总线连接称重仪表和远程通讯模块, 实现系统的设备控制、通讯功能。通过通信处理器CP5611卡建立监控层和控制层的通道单元, 完成现场生产的控制和监控[3]。

系统根据现场的情况和客户的要求, 总体功能如下:

(1) 界面显示:监控系统实时显示设备的运行情况、工艺流程和状态参数等情况。

(2) 操作功能:监控系统对设备可进行在线实时控制, 如设置PLC启停设备、调节模拟量输出大小等。

(3) 管理数据:系统按照设置, 将参数存储在历史数据库中, 通过对存储数据的分析, 有针对性地, 有目的地检修、维护设备。

(4) 系统报警:根据现场情况, 设备出现故障测量值超过预定范围, 监控系统根据情况给出不同等级的报警。

3 控制系统硬件设计

硬件系统是整个配料加工系统的设计平台, 下面对系统的硬件部分进行了具体的分析。PLC主控制器为系统的核心部件, 还包括系统模块和上位机配置、硬件电路设计、安装和调试等。该配料加工控制系统使用研华工控计算机 (IPC) 610H实现对系统的监控, 作为用户界面。运行WindowsXP操作系统。上位机通过主板上的CP5611通讯卡, 采用PROFIBUS-DP通讯方式实现与PLC的通讯。采用不间断电源供电, 保证数据记录的完整[4]。控制系统由电源柜、PLC柜、变频控制柜、设备控制柜、电子计量秤和若干现场控制操作箱组成。电源电路为低压元件生成DC 24V和AC 220V电源。系统使用DC 24V电源较多, 主要供指示灯和继电器使用。采用三相检测技术保护电路, 防止电源缺相, 造成设备的损坏。为防止电压波动, 在机柜中加入隔离变压器和AC 220V电源。设备控制模块选用西门子中型PLC系列CPU 314C-2DP, 包含CPU模块、电源模块、DP通讯模块、模拟量输入输出端。CPU 314能适应中等规模系统, 满足高速处理系统要求。S7-300系列PLC比其他PLC有很多优点, 如重量轻、体积小、故障率低、装卸容易等优点。

4 PLC控制系统设计

STEP7向用户提供用户块和系统块, 如功能块FB、功能FC、组织块OB、系统功能块SFB、系统功能SFC、数据块DB、系统数据块SDB等。运用面向对象设计思想, 利用FB模块的可继承性和可重用性, 把一个FB模块看成一个功能类。具体定位到不同设备时, 配置不同的数据块, 即数据块DB对应类FB模块的对象, 包含了对象的具体数据, 系统设计了延时定时器功能FC 18、通用电机类FB 11、阀门功能块的实现FB 12。

该配料系统包括四个配料, 控制比较复杂, 如果对每个配料编写一个控制程序块, 这会增加设计的难度。因此我们按照面向对象类的方法, 把配料系统抽象成一个功能类。将配料过程中的动作和步骤, 当作一套流程抽象出来, 形成配料类。一套系统形成一个配料类, 最后通过一个FC功能对配料后还没有完成的工作做一个综合编制, 实现功能。

每个配料作为一个实例, 为每个实例定义一个数据块, 建立对应的下料变量, 作为类的属性, 即称重模块的输入参数。由于比较复杂的配料系统, 用到相当多的变量, 因此为保证程序的可维护性、可读性和减轻编程难度, 使用简单的命名规则, 编出高质量的程序。

5 上位机监控系统软件设计

5.1 WinCC组态软件

在系统上位工控机中安装WinCC组态软件, 用来实现显示、存储、报警、打印等功能。WinCC监控组态软件将系统中的变量和PLC中采集的数据相连接。现场设计人员根据控制系统需要设计图形, 编写脚本程序, 实现监控、显示、记录和报警功能, 操作人员通过监控画面实现对配料过程的监控。

5.2 监控模块和控制模块的通信

SIMATICS7ProtocolSuite是WinCC提供的通讯驱动程序, 它支持多种网络协议, 通过通道单元实现与西门子系列的设备进行通讯。系统通过PRO-FIBUS连接自动化系统和WinCC监控软件, 选择PROFIBUS通道, 新建驱动链接, 完成WinCC和PLC之间的连接。

在监控组态运行环境下, 组态软件中一个重要的部分是定义变量, 现场的生产情况通过变量反映在数据中, 显示在人机界面中, 现场操作人员通过监控组态软件发布指令, 改变变量值发送给现场, 是上位机和下位机联系的桥梁。

5.3 人机界面设计

WinCC软件的图形编辑器创建和动态修改图形监控画面, 用户自定义工作环境, 提供对实时监控的快速反应。考虑到本系统工艺流程比较复杂, 需要监控比较多的设备, 将系统分成了四个主画面, 操作人员根据需要通过按扭在不同的画面间切换。画面包括工段控制画面、配料控制画面。

6 自动配料粉碎机系统设计

配料粉碎机的设计是系统的重要环节, 在生产中粉碎机消耗的电力占整个系统的大部分。设计合适的自动配料系统, 可实现系统的高精度配料和电力节约[5]。

6.1 PID控制器的基本原理

PID基本控制规律有三个:比例 (P) 控制、积分 (I) 控制和微分 (D) 控制。PID模拟控制器的输出u (t) 与输入e (t) 的关系为:

该式中积分上下限为0到t, 它的传递函数是:

式中:KP———比例系数;TI———积分时间常数;TD———微分时间常数。

在计算机实际控制应用中, 将PID控制规律中模拟PID离散化, 变成差分方程。由于计算机采集时间足够短, 可用求和代替积分, 采用增量控制方式。

PID控制器用途广泛, 使用方便。使用时只需要设定三个参数 (KP、TI、TD) 即可。PID控制根据系统的误差, 利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制。

6.2 PID控制器的设计改进

在这种传统的控制方式中, 系统不断地存在偏差, PLC会不停地进行计算控制增量, 并把控制信号输出给执行机构, 这样会不停地产生震荡。在通常实际应用中, 会在PID控制系统中增加一个死区环节, 如下式:

式中:ε———一个可调的参数, 可人为设定, 具体数值根据实际调试和理论估计来确定。如果ε过小, 会频繁调节输出, 如果ε过大, 系统会形成较大滞后, 以至不能调节。在粉碎机速度控制系统中, 让系统的反应速度迟钝一点, 设定死区。在控制系统中, 当电流变化较大时, 可用PID调节, 根据电流值的偏差决定用P还是PI调节, 即当偏差较小时引入积分, 采用P控制, 当偏差较大时取消积分, 采用PI控制。

综上所述, 根据配料机控制系统采用PID控制方法, 改进措施为死区设定和积分分离, 实现控制信号电流的稳定。

6.3 自动调速原理

配料系统的自动控制原理:在开始工作的时候, 先在PLC控制参数中输入略小于电机额定电流的值, 使粉碎机正常工作。当实际工作时, 电流检测装置实时检测粉碎机的工作电流, 并把信号及时传给PLC装置, 然后和预先设定的电流作比较, 反馈给变频电机, 实现了配料量的自动控制, 电流反馈调节控制原理如图3所示[6]。

本系统采用三菱公司推出的通用变频器FR-A 540系列, 该种变频器采用脉宽调制 (PWM) 原理, 磁通矢量控制技术和智能功率模块的高性能变频器。调速范围较大, 易于达到高启动转矩, 性价比较高[7]。

7 结束语

本阐述了PROFIBUS总线的特点, 分析研究了PROFIBUS-DP总线。系统通过可靠的DP现场总线技术, 将工业控制计算机和现场仪表连接起来, 实现系统的自动监控管理。讲解了系统的硬件设计, 工控机通过主板上的CP5611通讯卡, 利用PROFIBUS-DP总线和各PLC联接。上位机使用WinCC监控组态软件, 通过监控界面实现动态监控和配方管理、查询历史数据。该系统已投入运行, 实现了优化生产工艺, 提高了配料配比精度和生产质量。

参考文献

[1]胡健.西门子S7-300 PLC应用教程[M].北京:机械工业出版社, 2007:266-267.

[2]苏昆哲.深入浅出西门子WinCC6[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2004.

[3]店济扬.现场总线PROFIBUS技术应用指南[M].北京:中国现场总线PROFIBUS专业委员会, 1998.

[4]王平.计算机控制系统[M].北京:高等教育出版社, 2004:223-224.

[5]熊伟.基于PLC与组态软件的自动配料系统的设计[J].自动化博览, 2006, 5 (3) :66-68.

[6]刘浩.组态软件WinCC在公路隧道监控系统中的应用[J].自动化技术与应用, 2005, 5 (4) :33-35.

原料配料系统的防堵设计及改进篇9

我们设计的湖南耒阳南方水泥有限公司4 000t/d生产线，原料采用石灰石、电石渣、硅砂尾矿和钢渣四组分配料，其中石灰石采用圆形预均化堆场储存、圆库配料;电石渣、硅砂尾矿和钢渣采用联合储库储存，料仓配料。石灰石和钢渣水分较低，不易堵料，采取一般的设计即可。电石渣和硅砂尾矿的水分分别在15%和10%以上，黏性大，很容易堵塞。

为了防止堵料和下料不畅，我们在设计中采取的措施：1)采用小料仓配料，仓储量小于100t;2)料仓一个边做成垂直，其他几个边角度也要大于55°，并在一个斜边上设捅料孔，以备在棚料时人工处理;3)在斜边铺设助流塑料衬板;4)在料仓下设棒条阀和轻型板式喂料机，可以把黏性物料强行拉出;5)在板式喂料机下方设大溜子，防止堵塞和漏料。

虽然我们在设计上做了上述考虑, 但在试生产时还是发生了堵料和下料不畅的现象。经现场分析原因, 采取了有针对性的改进处理:1) 由于用抓斗取料, 物料经过抓斗的挤压易结团, 在料仓里很难下料。我们采取在料仓顶部加栅格的方法分散物料，栅格用扁钢焊接，间隔为200mm×200mm, 位置见图1中“改进一”。2)皮带秤常常断料，断料时板式喂料机转速加快，往往造成下料量太大，压死皮带秤。这是因为板式喂料机出料量忽大忽小。我们在板式喂料机进料溜子出料一侧焊上用Φ20mm圆钢做的篦条，间隔60mm，把黏性物料再次分散, 位置见图中“改进二”。3) 通过加强生产管理，控制进厂物料水分，抓斗取料时不要把料仓装的太满。

料仓改进示意见图1。

配料系统篇10

1 系统问题

熟料、脱硫石膏、粉煤灰、矿渣和混合渣经定量给料机计量后进入磨机。其中熟料秤是由螺旋给料机和定量给料机组成的带预给料系统，其他均为不带预给料的定量给料机。

定量给料机根据皮带上物料的多少来调节速度的快慢，以保证反馈值和设定值一致。它由开停机信号和喂料量设定值共同来控制，2种信号缺一不可。这就意味着即使有开机信号，喂料量设定值为0，定量给料机也不会运转。

干法车间采用的DCS系统是ABB的AC400系列，使用的编程语言是ABB Master Programming Language(简称AMPL)，是一种面向过程的高级图形符号语言。

混合渣、矿渣和脱硫石膏由于进厂时间和批次不同，含水量变化很大，存储后，很容易发生黏壁和棚料现象，严重时需要专门清库，甚至需要“放炮”来解决，此时需配备专门的捅料人员在现场守候。喂料过程中的缺料、断料，造成水泥产量不稳定，质量波动大。针对这样的状况，需要从管理和技术上来找出解决办法，将缺料或者断料产生的影响降到最低。

2 解决方案

2.1 方案确定

我们决定利用现有的DCS系统，借鉴令牌控制原理，将其用于配料系统的控制中，制作一套自动控制配料程序。

令牌法又称为许可证法，一种用于网络管理的技术。其通俗化的基本原理是：当一个系统中有多个对象时，只有获得令牌的对象才有权发送数据，其他对象只能接受或者等待。在任意时刻只能有一个对象获得令牌。

这套方案有以下4大优点：

1)成本低。由于是利用现有的DCS系统进行开发，不需要购买任何现场设备和计算机及相关模块。

2)时间短。省去设备选型、采购和安装的时间。

3)灵活性强。程序是根据车间的实际情况自己来编制，如在生产中工艺或者设备发生变化，可随时根据需要进行改动。

4)可靠性高。程序基于强大的DCS控制系统，可靠性和稳定性高。

2.2 方案内容

2.2.1 基本原理

基于令牌原理的控制框图见图1。根据此控制框图，使用AMPL语言编制控制程序(略)。

2.2.2 缺料程序

我们将缺料报警值设为20%(此值可以调整)，即当跟踪值低于设定值的80%时，计算机系统发出特别的报警声，提醒中控操作员，操作员立即电话通知现场人员检查。由于现场人员接到电话，到现场进行检查、处理需要一定时间，以及程序控制的需要，我们设置一个缺料超20%的延时时间T(此值可以调整，一般设定为3min)，程序转入缺料子程序，缺料令牌处于等待状态。程序根据每种物料的跟踪值/设定值，得到一组数值(正常情况下，其数值都是一个在1左右波动的值，在缺料或者断料时，值小于1)。此组数据之间相互进行比较，值最小的必然是缺料最多的，这样程序就找到了缺料最多的物料。缺料最多就意味着得到程序的控制令牌，拥有改变其他设定值的权限。我们根据此物料当前的跟踪值(I)和配比(R%)，计算出当前可以满足配比的总产量(Z):

再依据这个总产量(Z)和其他物料各自的配比(Rx%)，计算出其他各物料的设定值(Px):

将其发送至皮带秤，那么将其他物料按此值喂料。缺料最多的物料的设定值保持原值不变，一旦其反馈值恢复到设定值的80%以上，此物料的令牌被取消，令牌回到等待状态，其他物料的设定值则不延时立即按原设定值恢复。如果此物料再次缺料且延时T，可再次得到令牌。其他物料同理。

延时时间T需要根据现场的实际情况来更改，它在程序控制中还能起到以下作用：

1)如缺料最多的物料虽然增加了，但没有恢复到设定值的80%，在没有延时T的情况下，当瞬时值大幅变化时，如果其他物料也随时跟着大幅波动，就会造成整个系统的设定值不停地变化，严重时形成剧烈的震荡，这会对系统的工艺状况、质量控制和设备安全带来严重的后果。所以我们设置在没有恢复到设定值的80%前，要经过延时时间T，才能改变其他物料的设定值。

2)如果多种物料同时缺料且都大幅波动，没有延时T，就会形成控制“竞争”现象，令牌不停地在各种物料之间转来转去，造成控制混乱。具体现象是：虽然程序经过计算找出缺料最多的一种，它获得令牌，并作为当前值来确定其他物料的下料量，但如果下一个时刻另一种物料缺最多，它就会抢过令牌进行控制，这样在多种物料同时缺料且大幅波动的情况下，令牌被不停地抢来抢去，造成整个系统极度混乱，无法控制，因此这种状态是不允许的。办法就是经过延时T处理，也就是缺料后并不是立即处理，只有在达到T时间后，才有资格争夺令牌并可能取得控制权。

2.2.3 断料程序

当有物料发生断料时，立即得到断料令牌，系统首先发出不同于缺料的报警声，提醒中控操作员通知现场人员进行处理，经过延时T1(此值可以调整)后，程序则将其他所有配料秤设定值置0，但不停秤，这样秤就处于运行但不下料的状态(使得其一旦设定值恢复，则秤立即自动下料，无需人工干预);而断料秤也不停，但设定值不变，只要其一旦恢复正常下料，则系统全部自动跟随恢复。如果部分恢复，则恢复其他物料设定值并进入缺料程序。如果超过规定时间还是无法下料，中控操作员按照规定进行停磨处理。

根据令牌的唯一性，两种或两种以上的物料都断料时，一种物料得到断料令牌，其他物料是不可能进行抢夺的。根据令牌的级别限制，如果一种物料得到断料令牌，其他物料即使得到缺料令牌，也不会被程序处理。

3 实施效果

2012年6月和7月份干法线4号水泥磨使用该系统前后的数据对比见表1。

根据使用该系统前后两个阶段的数据分析可以看出，加入此配料系统后标准偏差下降，各物料的下料波动得到了一定的控制，对水泥质量的影响也有所降低，水泥的稳定性和均匀性得到改善。

4 出现的问题和我们的经验

在生产过程中也发现一些问题，如延时时间T的确定。为了方便操作和临时处理故障，需增加自动和手动方式开关;需要对操作员进行培训，改变以往的操作习惯等。

试验中，在缺料不频繁时，因为对质量影响不大，我们将延时T设为5min，程序启动次数少;缺料频繁时，延时T设为3min或者更短，快速启动程序，保证按照配比喂料，以降低质量的波动。

由于增加了这套程序，需要对操作员进行一定的培训，讲解程序的工作原理和操作方法及对报警声音的辨别。当发生缺料时，积极与处理故障的现场人员联系，对缺料原因进行分析，判断未来可能缺料的趋势，合理地设置延时T，改变过去对缺料置之不理或者随意增减产量的操作习惯。

5 结论

1) 基于令牌原理的DCS自动配料系统和普通配料系统相同之处：都是预先按照质检部门给定的配料比例输入一个比例系数，再根据工艺和设备状况设定一个总产量，由这2个参数计算出每种物料的设定值，并发送到皮带秤，皮带秤对被称重物料进行计量，满足稳定、精确的喂料。

火锅配料成分难明篇11

寒冬来了，火锅店经常被围堵得水泄不通，大家喜欢围坐在火锅前，选择吃上热气腾腾的一餐。近日，南京的业内人士爆料说：“不仅很多涮品里用了添加剂，火锅底料更是包含了多种化学添加剂。”

《扬子晚报》记者陈郁在对南京市场进行调查时发现：目前，南京批发市场上售卖的火锅料有辣椒精、飘香剂和火锅红。而辣椒精和火锅红更要搭配使用。“辣椒精可以保证店家在少放辣椒的前提下让食客辣得过瘾；而火锅红几乎在不放辣油的前提下，就能让火锅“红”起来。而利用这三种产品制作出的火锅底料成本在3～4元/锅，而传统辣锅需要添加花椒、干辣椒、当归、桂皮、丁香等近十种天然材料，其对外售价也要在30元/锅。因此，很多火锅店的老板都会选购这种添加剂。他们算了笔账，30多元的火锅要包括锅底、调料、煤气等费用，不耍点花招，根本就不可能赚到钱。而最容易玩出花招的就是火锅汤底。

此外，陈郁还走访了南京多家干货批发市场，他发现类似于火锅增色增味添加剂的产品随处都有销售，而对于其危害性，老板们也都打着“QS”认证标志的旗号。“我对QS标志的认证号码进行了检验，发现有些厂家的确能够查到QS认证。有些专家指出这或许是‘挂羊头卖狗肉’，盗用正规厂家的名号来进行非法销售。”

“后来，我去了南京的菜市场，各种风味、包装的火锅底料都被摆放在显眼的位置。在摊位上，火锅调料的售价浮动在3～15元之间。有些老板会在私下交易火锅添加剂。比如飘香剂的价格在30～40元/斤，一口锅放一小勺就有效果。而1斤飘香剂能提供给几百个锅使用。”陈郁介绍说，一大瓶辣椒精也能卖到30元左右。“老板还会提醒，最好将正规调料和添加剂混合使用。”

“其实，南京售卖的产品生产地来自山东，我想它的流通范围应该会比较大。”根据陈郁的介绍，记者走访了位于北京东四环的食品批发市场。

早上八点半左右，记者来到食品批发市场。很多店铺都销售小包装的家庭火锅底料。记者上前询问：“有没有辣椒精、火锅红等配料？”卖家谨慎地打量着记者说：“你往里走，到最后一排店铺去看看。”

根据店家的指引，记者往深处走到最后一排店铺发现，这一排店铺明面上卖的都是香料、酱油、辣椒酱等。当记者询问辣椒精等配料时，店家很不自然地嘀咕说：“你要多少？”随后，从店铺深处隐蔽的箱子里找出一个白色瓶子递给记者：“这种需要自己回家调配。一斤装的辣椒精最低在26元左右，你要是再拿上一斤装的火锅红，就给你40元/瓶吧。”

记者随即查看了辣椒精外包装上的简短说明，调配料来自山东青岛市，主要成分是辣椒提取物等，该产品曾获得国家增味剂的五星级金质奖。店家告诉记者：“这东西卖得特别火，很多开小火锅、四川火锅店的老板都会两箱两箱地进货。”当记者询问为何不卖到明面上，店家隐晦地告诉记者：“这种东西成本廉价，没有小包装的火锅底料看着好看。”

中国农业大学食品学院教授李里特告诉记者，这种产品都是打着刺激味觉的招牌，来促进消费者的食欲，使大众形成一种追捧错觉。“打个比方，人整容以后会变得很漂亮，人们追捧这种漂亮的同时，也就刺激了整容业的繁荣。同样，食品整容了，看起来更加鲜艳，也会刺激生产企业来给食品画个浓妆，从而获取更丰厚的利润。”

“如果我们怀疑这种产品，对产品进行成分检测，是无法做到面面俱到的。”李里特解释说：“对于国家设立标准的食品添加剂，在其成分标示明确的情况下，我们的检测办法是有效的。比如，对配料内含的重金属进行检测。但在搞不清楚成分的前提下，是无法利用化学方法将其内含的复杂化合物检测出来的。”

“国家对没有明确规定的食品添加剂检测尚无标准可言。拿火锅红来说，产品配料标注有色拉油、丙二醇等成分。但该产品是否只含有这些成分，质检部门没有检测流程，也无法进行检测。”陈郁告诉记者：“当然，企业也不会把一些违法的添加品标注出来。如果我们怀疑火锅红里添加了苏丹红，那么也只会对苏丹红进行专项检测，并不会对其他所含成分全部进行检测。专家也认为食品添加剂的种类繁多，一种产品的成分很可能要用上几千种检测方法，也许最后还会有漏网之鱼。而我国的检测监管一直落后于违禁品的出现。”

“此外，我们的管理机制也是一片混乱。”陈郁解释说：“比如，质检部门只会抽检当地生产的调味品，该产品的危害性就要找到卫生部门去检测。而市场流通又归属到工商部门，在追究责任上就避免不了‘踢皮球’的状态。因此，这些化学锅的危害性也成了一笔‘糊涂账’，没有谁能说清楚。”

“有毒的苏丹红是可怕的，但更可怕的事情是无法去检测产品的毒性。”李里特告诉记者：“我们的管理机构只会将抽检的注意力聚焦在国家规定产品的身上，对那些廉价、尚无明文规定的产品也一直采取着消极态度。一旦发生事故时，各部门之间开始相互推卸责任。因为很多机构都被牵扯到了利益，他们根本不会主动站在消费者的健康立场上去进行严格监管。”

然而在西方发达国家，这些产品的管理机构通常都是行业协会。很多国家也建立了消费厅等机构，站在“第三方立场”来维护消费者的权益。李里特解释说：“在发达国家，科研工作者、管理机构人员的工作性质是不跟利益直接挂钩的。而我们国家的情况是卖得越多，各机构则会获取相应的利益回报。近几年披露的部分不安全食品都曾获过国家重要奖项。企业、研发人员以及管理机构三方都在利益机制下生存。”

配料系统篇12

随着烧结厂配料系统自动化程度的逐步提高, 工业对配料的要求也越来越严格, 如果配料系统异常, 会造成烧结矿矾矿率增加结矿率低, 同时导致烧结矿消耗燃料上升、烧结矿应有成分波动较大、过烧、氧化等众多问题。因此, 完善烧结配料系统对提高工厂的技术经济指标至关重要。2006年6月1日, 安钢360m2烧结机一次试车投运成功, 并正常运行到现在。

1 安钢360m2烧结机配料系统概况

配料系统主要功能是将煤粉、精矿、生石灰、镁粉和一定数量的返矿和除尘灰等不同的原料品种按照一定的比例均衡地混配在一起, 形成一种成分均一的物料。该系统包括11台自动给料系统, 1—5#采用小皮带机拖料方式直接从旋转的圆盘拖动给料, 通过调整电子皮带秤的转速和圆盘的转速来控制给料量;6#、7#, 可调速的卸灰阀上面连接生石灰物料仓, 下面连接智能电子螺旋秤, 通过调整卸灰阀的实际转速来控制生石灰的料量大小;8—10#通过圆盘给料机下面的电子皮带秤缓缓拖料来完成返矿的配料过程;为了保证瞬时总量实时准确地显示在监控室内, 特别安装了11#电子计量皮带秤。

2 系统组成

自动配料系统主要由南京三埃电子皮带秤、智能电子螺旋秤、Modicon TSX Premium称重模块、高速计数模块Modicon TSX CTY41、Quantum PLC、施耐德变频器、系统软件CONCEPT2.6、组态软件IFIX3.5 以及上位机等组成。配料系统控制模式如图1 所示。

电子皮带秤的信号输入到Modicon TSX Premium称重模块, 经程序控制实现自动调零、调间隔、挂码标定、静态标定、电流输出及通信功能。电子皮带秤机械上设有跑偏装置, 确保皮带机长期运行在良好状态。支点采用无运动摩擦橡胶耳轴支撑, 线形度好, 寿命长, 防水、防尘、防腐性强, 环境适应性强。传感器采用双层充氮密封, 稳定性好, 不易损坏。

采用国内比较先进的电感式接近开关来检测皮带的瞬时运行速度, 这种传感器具有检测可靠、运行平稳、维修量小等特点。电感式接线开关主要由三部分组成:振荡器、触发电路、开关输出装置。其供电电源为24VDC。

3 通信网络结构

该系统点多 (约3000 点) 、面广、数据通信距离长 (最远距离1200m左右) , 通信网络采用三层结构:现场控制级、环网传输级、管理级。

3.1 现场控制级

根据PLC站点与对应的电气设备就近配置的原则, 系统共设7个PLC站点:配料站 (配料电气室) 、烧结站 (主电气楼) 、电控站、仪控站、成品站 (成品电气室) 、配料称重站、烧结称重站。各主站与对应分站的连接采用RIO (远程I/O) 、DIO (分布I/O) 技术。系统各站点间的连接采用工业以态网TCP/IP通信协议, 在物理上采用双缆冗余光缆结构, 保证数据传输的可靠性, 网络速度达1.544Mbps。在每个主站都配置了以太网接口, 作为连接现场级设备和管理设备的桥梁, 一方面, 它将现场各种设备的汇总信号上传到管理网络;另一方面, 它将管理级向下发送的各种命令, 及时准确地传送到相应的工作岗位。

3.2 环网传输级

环网传输级采用双环网技术, 光纤从第一台交换机出发, 最后返回第一台交换机在网络路径上形成闭合, 网络传输速度为100Mbps。正常时, 网络数据逆时针传输, 当网络由于某种原因发生故障, 环网自动断裂, 形成线性网络, 依然能够保证网络的所有特性, 不影响任何工作, 直到网络修复。采用10个网络交换机, 组成双环网, 使系统更加稳定、可靠。交换机可以直接与管理级网络相连。人机接口与PLC及PLC之间联成光纤 (多模) 双环网, 烧结系统的工艺参数设定值和对电气设备的操作命令从人机接口传送到各PLC, 各设备的状态和工艺、电气参数及故障信息由PLC收集送到人机接口由CRT显示。

3.3 管理级

监控系统 (操作站和工程师站) 集中设置在电气楼中央控制室。上位机通过上位监视画面 (HMI) 实现对全厂生产的监控。一幅生产画面由标题区、设备区和控制区三部分组成。标题区指示画面所停留的系统;设备区反映该系统设备的状态;控制区则实现对该系统设备的流程选择及操作。工程师站配备两台上位机, 可对监控画面进行管理和修改, 也可对下位程序进行编辑、改动、上传和下载。

4 设备选型

4.1 PLC

由于Modicon公司的Quantum系列PLC支持Modbus、Modbus plus、远程I/O、Ethernet、Interbus、LonWorks等多种网络连接, 且其CPU模块上一般都集成了Modbus和MB+两个通信端口, 故选用该系列PLC (可节省一通信模块) 。另外, 为该系列PLC设计的称重模块具有较强的功能, 比如, 该模块上集成了RS-485串口, 可直接与称重传感器进行串行通信, 保证了信号的传输精度, 提高了可靠性;该模块还集成了PID调节器, 可直接进行物料给定的闭环运算, 并通过底板并行总线与CPU模块交换数据。

4.2 变频器

施耐德变频器ATV58系列提供了3种通信功能:集成在本机上的Modbus协议接口 (一般用于连接操作面板) ;通过附加通信卡实现的高速通信接口 (如FIFO、Modbus plus、Interbus-s、AS-I、Profibus等) ;通过附加通信卡实现的低速通信接口 (如Uni-Telay、Modbus等) 。设计中, 选用Modbus plus通信卡VW3-A58302。

4.3 上位机

采用研华工控机, 并安装运行Windows NT下的FIX实时监控组态软件作为监控、数据采集及数据管理软件系统的开发平台。该计算机通过MB+网络适配器SA85 与MB+网络通信。

4.4 其它网络设备组件

其它网络设备组件包括MB+站分支电缆 (9 针D型节点电缆) 、MB+分支器 (干缆分支器) 、MB+网线电缆、中继器 (RR85) 、Modicon Ethernet to Modbus plus网桥等。上位机、PLC、变频器的网络地址均需在硬件上设置, 而且每一站点的地址是唯一的。上位机的网络地址通过插在上位机扩展槽中的SA85 网络适配器来设置;PLC的网络地址通过CPU模块后的2 个旋转开关来设置; 变频器的网络地址通过插在变频器上的Modbus plus通信卡 (VW3-A58302) 的拨码开关进行设置。

5 ISP集成称重模块

一个回路的称重模块主要包括专用称重模块ISXISP Y100、称重显示单元TSX XBT H100, 并配置过程控制程序、接线盒等。称重模块提供如下功能:校验、零点预置、自动去皮、零点跟踪、暂态测量等。

6 软件配置

上位监控软件采用IFIX 3.5 , 监控画面主要包括:

(1) 电控画面。在该画面中, 通过编程实现动态模拟显示整个360㎡烧结机系统的工艺流程。在画面上, 操作人员不但可以监控整个360㎡烧结机系统各设备的运行情况, 还可以按照生产需要选取不同的料线生产。当设备出现故障时, 还可以弹出报警画面, 引起操作人员的注意。

(2) 仪控画面。该画面可显示整个360㎡烧结机系统的工艺参数。另外, 还设计了配料配比画面, 供操作人员进行配比参数设定, 以及历史趋势画面, 便于操作人员寻找最佳控制方法。

7 结语

目前该系统运行状况良好, 不仅提高了烧结的自动化水平, 降低了维修工、操作工的劳动强度, 而且减少了返矿率。

摘要：介绍安钢360㎡烧结机自动配料系统的主要组成、网络结构、设备选型以及软件配置等。

关键词：烧结配料,配料皮带秤,累计料流量,瞬时料流量,软件

参考文献

[1]宋强.基于Modicon称重模块的自动配料系统[J].机电工程技术, 2008