一、概述
隨著科學技術的日新月異，生產過程自動化程度要求越來越高，原有的生產配料裝置遠不能滿足當前高度自動化的需要。減輕勞動強度，保障生產的可靠性、安全性，降低生產成本，減少環(huán)境污染、提高產品的質量及經濟效益是企業(yè)生產必須面臨的重大問題。
目前電子稱重配料控制系統(tǒng)已廣泛應用于建材、飼料、化工、冶金、食品等多種行業(yè)中。它集自動控制技術、計量技術、傳感器技術、計算機管理技術于一體的機電一體化系統(tǒng)；具有重量值數(shù)字顯示、過程畫面動態(tài)顯示、配方修改管理、配料速度快、控制精度高等優(yōu)點，采用上位計算機完全屏上控制系統(tǒng)，具有配料數(shù)據(jù)自動存儲、配料過程清單查詢和班、日、月、年報表統(tǒng)計及打印等功能。
系統(tǒng)采用開放的控制方式，兼容性強，開放的數(shù)據(jù)庫。通過以太網(wǎng)可接入廠級局域網(wǎng)，可實現(xiàn)管控一體化。

二、配料系統(tǒng)主要功能說明
1、 實現(xiàn)手動操作和自動控制配料功能；
2、 美觀實用的生產過程動態(tài)模擬，能顯示實時的工作狀態(tài)和每種物料的目標重量、實際重量及誤差值；
3、 存貯配方預置，可隨時進行配方調用、修改、刪除和查詢；
4、 每批配料數(shù)據(jù)的歷史記錄保存，可隨時對產量及耗料進行班、日、月、年報表統(tǒng)計、查詢和打印；
5、 在配料過程中，具有缺料自動報警，并可在線人工更換裝有相同物料的倉號；
6、 具有操作員權限管理、現(xiàn)場管理和網(wǎng)絡化的遠程服務等功能；
7、 采用進口工業(yè)計算機（IPC）作為上位機監(jiān)控系統(tǒng)，配以Kingview6.51監(jiān)控組態(tài)軟件，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、長期性。
8、 整個系統(tǒng)均為人機對話模式，操作簡單易用，維護方便；
9、 可實現(xiàn)遠程管理，控制室的計算機可與總經理室的計算機聯(lián)網(wǎng)。總經理室內可實時查看生產情況和生產報表。
10、 采用變頻器控制下料，可提高配料精度，從而提高產品的質量和穩(wěn)定性。

三、部分功能操作說明

1、手動/自動控制
配料系統(tǒng)畫面設有工作狀態(tài)顯示，在不配料或配料暫停狀態(tài)下，可以人工隨意地開啟配料絞龍，但每次只能開啟一臺絞龍。在畫面上只需鼠標點擊對應的料倉下料絞龍電機，彈出對話框，即可操作電機開/停。在配料過程中，手動操作無效。



2、物料定義
點擊[物料定義]按鈕，打開物料定義畫面，按照所有配方原料名進行填寫，便于耗料統(tǒng)計。



3、配方設置
在配料之前，必須進行配方設置，點擊[配方設置]按鈕，彈出配方設置畫面。配方設置畫面有下列幾個參數(shù)填寫：
倉號：裝有待配料的原料倉編號；在配料控制中，系統(tǒng)自動根據(jù)選定倉號打開電機絞龍 進行配料。
物料名：填寫對應倉號的原料名稱，可以是中文、英文或數(shù)字等，但必須與[物料定義]表中名稱一致。
目標重量值：配方中各種原料所需達到的重量值(Kg)，也可以說理論值。
快加提前量：也就是變頻量，啟動時，變頻器快速加料，當該倉的實際重量距離目標設定重量還剩此值時，變頻器由高頻變?yōu)榈皖l，進入慢速配料狀態(tài)。該值的大小根據(jù)實際調整，太大，會降低配料速度；太小，容易過沖，從而降低配料精度。
慢加提前量：也就是落差值，配料絞龍停止時落到秤斗中的物料值。該值的大小根據(jù)實際調整，太大，會使配料實際重量值偏少；太小，會使配料實際重量值偏多。
4、選擇配方
點擊[選擇配方]按鈕，彈出預先設置的配方名，選擇所需要配料的配方名，按[確認]即可。
5、調入配方
點擊[調入配方]按鈕，彈出輸入配方名對話框，人工輸入所需要配料的配方名，按[確認]即可。
6、保存配方
當配方修改后，需要保存到當前配方名或另存為其它配方名，點擊[保存配方]按鈕，彈出輸入配方名對話框，初始值為當前配方名，按[確認]即可保存到當前配方名；如另存為其它配方，人工輸入配方名，按[確認]即可另存為其它配方名。
7、刪除配方
點擊[刪除配方]按鈕，彈出確認提示對話框，按[確認]即可刪除當前顯示的配方號。
8、下載配方
點擊[下載配方]按鈕，即可將當前選擇的配方參數(shù)下載到PLC，提示顯示“配方已下載……”。配料生產前，都要下載所選配方名參數(shù)，否則系統(tǒng)按上一次的配方配料。
9、參數(shù)設置
配方設置完后，需要設置配料控制參數(shù)。點擊[參數(shù)設置]按鈕，打開控制參數(shù)設置畫面，按生產要求設置參數(shù)：


生產批量：設置當前要自動配料次數(shù)。
混合時間：設置配料需攪拌混合時間值，有添加劑時以接收到添加結束應答信號開始計時，無添加劑時以放料秤門關到位時開始計時。
混合機放料時間：混合機開門卸料時間，即從接收到開門到位信號開始計時，時間結束即自動關閉料門。
發(fā)添加信號時重量值：即卸料后重量值小于等于設定值時，發(fā)出添加小料信號。當設定值為零時，表示無添加加入；設定值不為零時，則通知現(xiàn)場加添加劑。
配料秤開門報警時間：即從發(fā)出卸料信號時開始計時，當達到設定時間，即發(fā)出卸料故障報警。
小料添加延遲時間：即從發(fā)出添加信號開始計時，當達到設定時間，即發(fā)出“小料添加無應答！”報警提示。
零點附近值：即卸料后重量值小于設定值時，即視為零值，表示卸料結束，發(fā)出關閉卸料門。當設定值太大，容易導致卸料不完全就關閉料門；當設定值太小，則常常因為秤量斗內壁粘料而不能自動關門，導致卸料故障報警。
配料順序：設置當前生產配方的下料順序。設定值為“0”，表示該倉號物料不參與配料。
10、中途退出
當所設定的生產批量尚未完成，但又需要終止當前配方號的配料，按[中途退出]按鈕，按提示確認，系統(tǒng)配完當前批次，即可自動退出，并提示配料已完成。
11、缺料換倉
當配料過程中，該倉號物料已配完，系統(tǒng)自動提示缺料報警。按[缺料換倉]按鈕，彈出對話框，輸入需更換的倉號，確定，再按[清故障]按鈕，即可完成換倉，并進入自動配料狀態(tài)。注：換倉后，須更改配料順序。將缺料倉設為0，新更換的倉號設為與原來的順序一致，便于報表統(tǒng)計。
12、實時顯示每批配料過程數(shù)據(jù)，如每種物料的目標值、實際值、誤差值和總計值等。
13、按配方號、日期、班次等查詢生產過程清單，便于了解生產情況和分析故障。
可進行頁面設置、報表預覽和報表打印等。



14、日統(tǒng)計報告清單
可按配方號、日期、班次等查詢。查詢結果顯示當日生產總批量，所需物料和生產總量的理論值、實際值、誤差值；同時顯示當前查詢配方號或班次的生產總批次和耗料清單等，可進行頁面設置、報表預覽和報表打印。


15、日報表查詢
可查詢當天及以前的原料消耗及產量日報表，便于生產統(tǒng)計和管理，可進行頁面設置、報表預覽和報表打印



16、月報表查詢
可查詢當月及以前的原料消耗及產量月報表，便于生產統(tǒng)計和管理，可進行頁面設置、報表打印預覽和報表打印



四、控制系統(tǒng)配置方案
1、上位機單元
（1）硬件
上位機采用高品質的研華工控機：機箱IPC-610P，主板PCA-6003V，PⅢ/1G，256M內存，52X光驅，80GHDD硬盤，17"彩色顯示器，USB/COM 通信接口。
（2）軟件
采用北京亞控公司組態(tài)軟件。“組態(tài)王”是在PC機上建立工業(yè)控制對象人機接口的一種智能軟件包，它以WINDOWS中文操作系統(tǒng)作為其操作平臺，充分利用WINDOWS功能，圖形界面較好。它能與PLC進行通訊，可讀取I/O狀態(tài)，發(fā)送I/O指令，具有報警、故障查詢及打印功能。組態(tài)畫面真實反映實時狀態(tài);工程設定及配方輸入多樣，適應工況能力較強。而且軟件設有不同的訪問權限，可讓不同權限的人操作不同的內容。
（3）軟件開發(fā)
PLC控制程序設計，監(jiān)控組態(tài)軟件及統(tǒng)計報表設計。
2、下位機單元
（1）可編程控制器
采用三菱公司生產的可編程控制器（PLC）FX系列，配置通信模塊，根據(jù)實際控制要求，配置不同型號。
（2）變頻器及電氣控制組件
采用三菱公司生產的變頻控制器E540系列，根據(jù)實際控制電機功率要求，配置不同型號。電氣器件采用施耐德公司產品，配以春茂公司生產的標準控制柜。
（3）稱重傳感器及稱重儀表（如廠家原本已配有，為改造項目，可不選）
采用志美PT650或托利多Panther稱重顯示器，托利多或其它品牌稱重傳感器。
3、觸摸屏（可選件）
可代替上位計算機，進行配料流程顯示、配方管理、系統(tǒng)操作等。因存儲空間少，不能存儲配料數(shù)據(jù)，沒有報表查詢、打印等功能。

五、結束語
通過現(xiàn)場調試及用戶現(xiàn)場的使用情況來看，系統(tǒng)的可靠性高，操作簡單，維護方便；配料控制精度高，不但保證了產品的質量和產量，同時又提高了電機設備的使用壽命，降低設備維修成本，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經濟效益。