一種通過流量監控的配料稱重控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及配料稱重系統技術領域，具體涉及一種通過流量監控的配料稱重 控制系統。
【背景技術】
[0002] 在自動配料稱重系統中，對于配料精度的控制主要是來自各種自動給料機，系統 要求給料機按照程序的要求啟動加料操作，當達到配方數值時，及時停止加料，做到令行禁 止。理想的控制效果是加料操作停止在配方數值，但是，實際的情況是當稱量的物料到達配 方值時，雖然停止了給料機的加料操作后，由于慣性的作用，空中懸浮物料還是會落入稱量 站，如果跌落量過大將會造成配料超差，有可能產生廢料。在本領域中，加料停止時空中懸 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] 動態精度來自于停止加料的協調處理方式。顯然，系統超出誤差范圍，將意味著本 次配料為廢料。當停止加料時，空中會存在PR值，最好的方法就是當稱量站距離配方值還有 PR量時，系統提前停止給料機加料，如果我們確定配方值為W，稱量過程值為Ri，停止加料時 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，理想狀態是，R 2=w，或R2 在W允許的誤差范圍之內，這樣將是一個高質量的配料稱重系統。
[0004] 現有技術中的配料系統大多采用雙速或多速加料控制方式，快加料和慢加料相結 合，其出發點是：當接近配方設定值時，通過改變加料速度，以減少過大流量對結束配料的 沖擊。通常采用PR值的設定方式，其方法是:通過經驗或通過上一次懸浮量的設定和配料超 差的結果比較后，自動進行修正，將PR值作為一個固定設定值輸入到系統中。但存在的問題 是，PR值是一個純變量，PR值會隨著物料的出口倉壓、料性以及給料機驅動電壓等外在因素 而變化。如果將PR值作為設定值來處理，將無法適應變化的環境和各類的干擾因素，造成配 料結果的波動，因而動態精度無法量化保證，如果采用超差發生自動修正方式，由于這種修 正的純滯后操作(誤差發生后，根據誤差才進行調節），配料精度則處于震蕩狀態，系統將是 一個不穩定系統。 【實用新型內容】
[0005] 本實用新型為了解決上述技術問題，提供了一種能夠保證動態精度的配料稱重控 制系統，該系統能夠將懸浮物料進行準確地量化處理，以保證懸浮物料落入后，將會準確并 嚴格將稱量量控制在誤差范圍之內，達到無差調節的目的。
[0006] 本實用新型為解決上述問題所采用的技術方案為:一種通過流量監控的配料稱重 控制系統，包括控制器、料倉、位于料倉底部的活化漏斗、對應設在活化漏斗下方的給料機 以及與給料機出料端對應承接設置的稱量站，所述的稱量站包括配料罐和稱重控制儀表， 給料機的出料端正對配料罐的中心線，且配料罐外壁設有稱重模塊，配料罐上設有用于測 量給料機出料端與配料罐內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 過同一個接線盒與稱重控制儀表相連接，稱重控制儀表通過現場總線與所述的控制器電連 接，控制器根據稱重模塊和測距模塊傳遞的實時數據控制給料機的給料量。
[0007] 本實用新型中，配料罐外壁沿其周向均勻間隔設有三個支座，每個支座上對應設 有一個稱重模塊。
[0008] 本實用新型中，所述的給料機為電磁振動給料機。
[0009] 在配料稱重領域，配料操作的誤差主要來自于正確懸浮量數值的選擇，換句話說， 就是提前停止喂/排料時，空中懸浮的物料加入后，應該準確在誤差所允許范圍之內，而且 越是接近配方設定值配料精度也就越高。本實用新型中，控制器根據稱重模塊和測距模塊 傳遞的實時數據控制給料機的給料量，實現了定值自動加料和定值自動排料的目的。
[0010] 有益效果:本實用新型改變了傳統加料雙速控制模式的控制結構，采用稱重模塊 和測距模塊相配合，控制器根據測距模塊測量的給料機出料端與配料罐內物料上表面之間 垂直距離，計算出落料時間，根據落料速度和落料時間，計算出懸浮量重量，當稱重模塊監 測到配料罐內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之時，控制器 發出停止指令，立即停止給料機加料，亦即自動的給出了提前關斷的重量，由于流量精確計 算，使得系統能夠獲得準確的實時懸浮量重量數據，可以將懸浮物料進行準確的量化處理， 以保證懸浮物料落入后將會準確并嚴格將稱量控制在誤差范圍之內，達到無差調節的目 的，將控制精度提高了 2~3倍。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本實用新型的設備圖；
[0012]圖2為稱量站的不意圖；
[0013]圖3為本實用新型的控制系統框圖。
[0014]附圖標記：1、料倉，2、活化漏斗，3、給料機，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。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合具體實施例對本實用新型的能夠保證動態精度的配料稱重控制系統作 進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實 施例不作為對本實用新型的限定。
[0016] -種通過流量監控的配料稱重控制系統，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、對應設在活化漏斗2下方的給料機3以及與給料機3出料端對應承 接設置的稱量站，給料機3為電磁振動給料機，所述的稱量站包括配料罐4和稱重控制儀表 9，給料機3的出料端正對配料罐4的中心線，且配料罐4外壁設有稱重模塊6，如圖2所示，配 料罐4外壁沿其周向均勻間隔設有三個支座5，每個支座5上對應設有一個稱重模塊6;配料 罐4上設有用于測量給料機3出料端與配料罐4內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 場總線與所述的控制器10電連接，控制器10根據稱重模塊6和測距模塊7傳遞的實時數據控 制給料機3的給料量，控制器10為可控制編程控制器。
[0017] 如圖3所示的控制系統框圖，本實用新型能夠根據配料的特點采用流量計算模式， 實現所有的給料設備在〇~100%加料能力下連續可調。本實用新型的工作原理為:從系統配 料開始便自動建立系統加料過程流量曲線R=F(t)和懸浮量重量PR=F(t)，該曲線是給料機3 的關閉時間常數，其計算公式為：r = N/〇.2//，其中：t為停止加料后，由給料機3出料端到 配料罐4內物料上表面的落料時間，單位:秒;H為給料機3出料端與配料罐4內物料上表面的 垂直距離，單位:米；當前流量R是時間的函數;算法建立后，可控制編程控制器將會根據給 料機3時間常數t和當前實時流量數值R計算出當前實時PR值，當配料罐4內物料的稱量值R1 =W-PR或在誤差范圍之內之時，W為配方值，立即停止給料機3加料，亦即自動的給出了提前 關斷的重量，由于流量精確計算，使得系統能夠獲得準確的實時PR數據，可以將懸浮物料進 行準確的量化處理。
[0018] 本實用新型為全實時模式的高精度喂料稱重操作，PR值是通過當前流量而計算產 生的，可控制編程控制器給出的PR值僅僅與當前給料流量有關，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影響配料操作，保證高精度配料。本實用新型可以 適用于各類不同的需要定值配料操作的應用中。由于配料系統中料性和環境的不同，所以 系統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的設定來確定本實用 新型的服務對象，其入口參數將包括初始參數和控制參數。初始參數包括有控制的對象，包 括有:料性、給料設備、給料設備相關參數等。控制參數將實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(傳統加料雙速控制模式)的加料稱重為例，一般的動態精度可 提供為96%的稱量結果誤差小于3個d，且不測量當前流量值，僅僅是依靠經驗確定懸浮量PR 值;而本實用新型的使用，可以提供99%的稱量結果小于1個d，其中，d為該稱量站的分度。動 態精度提高了三倍左右，既測量稱量過渡值，也測量當前流量值和懸浮量值，其中，配料罐 內物料的稱量值
本實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聯，更加通用和方便。
【主權項】
1. 一種通過流量監控的配料稱重控制系統，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)、對應設在活化漏斗(2)下方的給料機(3)以及與給料機(3) 出料端對應承接設置的稱量站，所述的稱量站包括配料罐(4)和稱重控制儀表(9)，給料機 (3 )的出料端正對配料罐(4 )的中心線，且配料罐(4 )外壁設有稱重模塊(6 )，配料罐(4 )上設 有用于測量給料機(3)出料端與配料罐(4)內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)通過現場總線與所述的控制器（10)電連接，控制器（10)根據稱重模塊(6)和測距模塊 (7)傳遞的實時數據控制給料機(3)的給料量。2. 根據權利要求1所述的一種通過流量監控的配料稱重控制系統，其特征在于:配料罐 (4)外壁沿其周向均勻間隔設有三個支座(5)，每個支座(5)上對應設有一個稱重模塊(6)。3. 根據權利要求1所述的一種通過流量監控的配料稱重控制系統，其特征在于:所述的 給料機(3)為電磁振動給料機。
【專利摘要】一種通過流量監控的配料稱重控制系統，包括控制器、料倉、活化漏斗、給料機以及稱量站，所述的稱量站包括配料罐和稱重控制儀表，給料機的出料端正對配料罐的中心線，且配料罐外壁設有稱重模塊，配料罐上設有用于測量給料機出料端與配料罐內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接線盒與稱重控制儀表相連接，稱重控制儀表通過現場總線與所述的控制器電連接，控制器根據稱重模塊和測距模塊傳遞的實時數據控制給料機的給料量。該系統能夠準確獲得實時懸浮量重量數據，將懸浮物料進行準確的量化處理，保證懸浮物料落入后將會準確并嚴格將稱量量控制在誤差范圍之內，達到無差調節的目的，將控制精度提高了2~3倍。
【IPC分類】G01G19/38
【公開號】CN205352528
【申請號】CN201620033067
【發明人】張方柏, 安成宇, 崔偉
【申請人】秦皇島班馳輸送技術有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月14日