基于调节器和WINDOWS平台的皮带秤配料系统

　　电子皮带秤自动配料系统主要应用于冶金、矿山、建材、电力、化工、饲料等行业的散装物料配料的工艺控制。该系统的实现可有多种方案,其中,基于智能调节器和WINDOWS软件平台的配料系统是一种先进、稳定、可靠的控制系统,系统配料精度达±1%,它可以通过闭环控制系统,对若干种散装物料按预定的配比进行自动连续的流量控制,显示并打印各种物料的名称、流量、累计量、所占比例等数据,是一种集输送、称量、给料于一体的,结合现代电子计量技术与自控技术而设计的新一代动态计量系统。下面以9台电子皮带秤组成的自动配料系统为例,详细介绍一下该系统的软硬件结构原理及功能应用。

　　1　系统组成及原理

　　1·1　系统配置

　　系统配置如图1所示,上位机采用一台研华PC-610工控机,配PCA-6147主板, RS-422及RS-485串行通讯接口,同时配有PHILIPS显示器、键盘、UPS。下位机由9台SR53PID智能调节器(带有RS-422接口)、9台EMC1495配料仪表(带有RS-485接口)组成,下位机由净化电源供电。给料方式为圆盘给料,采用ABB公司变频器控制圆盘电机转速即控制其给料量,电子皮带秤位于圆盘给料机下方,秤中的称重传感器和测速传感器通过接线盒分别把重量毫伏信号和带速脉冲信号送往EMC1495型配料仪表。

1·2　工作原理

　　系统正常工作时,配料仪表接收来自秤体的称重信号和测速信号,经计算后显示瞬时流量和累计量,并将瞬时流量以4~20mA模拟电流的形式送往PID调节器作为调节测量输入信号。调节器将该信号与机内设定值比较运算后输出4~20mA模拟调节信号,控制变频器的频率输出,变频器为圆盘给料电机提供一组电压与频率可变的电源,电机转速随该电源频率的变化而变化,从而进一步控制该种物料的下料流量,构成单机闭环系统,最终使几种物料的瞬时下料流量与阶段累计量都保持在用户要求的范围内。要改变流量及配比可直接在调节器上进行设定操作,操作简单方便。工控机作为上位机,通过RS-485接口与配料仪表和调节器进行通讯,对现场配料情况进行实时监控,并可直接在工控机上进行PID参数的设定,加上报警监测功能,整个系统实现了高度自动化。系统闭环控制简图如图2所示。

2　组态软件的设计思想及功能应用

　　2·1　设计思想

　　软件选用WINDOWS95作为系统运行的平台,具有面向对象的图形化人机界面和独特的系统管理机制,使用方便,容易掌握。采用BORLAND C++程序设计语言,该程序设计语言结构紧凑、严密,生成的代码简洁有效。代码专门对486工控机进行了优化,因此,本系统的代码有效率高、可靠性高、执行速度快。采用面向对象的编程方法,数据封装、对象继承等新兴的系统分析思想,使得整个系统具有模块独立、清晰,相互通讯协调,整体结构严谨,系统执行效率高等特点。