基于亚控KINGVIEW6.53的陶瓷配料系统_编码器_组态王

基于亚控KINGVIEW6.53的陶瓷配料系统

2009/6/19 0:00:00

摘要：陶瓷粉料是生产各种磁砖的原材料，抛光砖、微粉等高中档磁砖是由多种不同颜色、不同含水率、不同颗粒大小的粉料重新组合，再输送给磁砖成型设备成型、施釉和高温烧成，成为不同规格、不同花纹的合格磁砖。为了达到精确配料的目的，我们采用了皮带电子称。
Ceramic powder lot is the raw material of ceramic tile,for made polished tile we should use different collor, different rate of wator content’s powder lot to transmission and distribution, for finished this working we used the electronic scale .
关键词：KINGVIEW6.53 变频 PLC 陶瓷配料

1.概况

1．1、电子皮带称在陶瓷业的应用状况
电子称是陶瓷厂家生产抛光砖、微粉砖的必要设备之一。目前，只有为数不多的国内陶瓷厂家使用电子皮带称用来实现对粉料的精确配料。陶瓷业电子称与其它行业电子称有较大区别，根据是否采用砝码标定分为有砝码标定称和无砝码标定称，基本上讲，2006年前生产的属于有砝码标定电子称，使用该技术的电子称在陶瓷业的应用有一定的局限性，一是有砝码标定电子称标称麻烦，有时要重复几次标定才能达到使用要求；二是陶瓷厂送粉工序粉尘较大，空气潮湿，影响电子称的配料精度和使用寿命；三是皮带称安装环境有较大的振动，影响重量信号的采集;四是电子称的重复精度误差大，经过一定时间的运行，就要重复标定。现代陶瓷厂家广泛采用无砝码标定技术，使用该技术标定速度快，只需要一次标定就能达到要求，且重复精度高。根据使用情况的不同，有计量称和配比称之分。本文只讨论配比称。
1．2、陶瓷业皮带电子称的特点
陶瓷业电子皮带称与其它行业电子称有较大的不同，它要求连续测量重复精度高、计量准确可靠（计量精度小于:± 3%）；能够适应恶劣环境的工业场合需要。其典型特点如下：
物料输送流量较小，通常在3—10T/H之间；
皮带负荷变化较大，通常在0.05—2.22KG之间；
变频频率变化较大，通常在5—50HZ之间；
1．3、陶瓷业皮带电子称的误差控制
一般要求，配比误差控制在3%以内，计算公式如下：

其中：
W1是标定重量；
W2是实时重量；
当配料误差大于3%时，启动电子称报警，弹出相应的报警画面，方便操作人员查询，并根据报警提示，作出相应的处理。

2、系统组成
本控制系统采用装有亚控组态软件KINGVIEW6.53的研华工控机作为上位机，OMRON CP1H PLC作为下位机，电子称传动装置采用三菱FR-S520E变频器。由凌华AD板卡ACL8112HG与余姚传感器厂生产的S型重量传感器构成重量信号的采集处理。系统组成原理图如下所示：

2．1、本系统中，采用了欧姆龙CP1H PLC作为主控制器。OMRON PLC性价比较好，质量可靠，在各行各业得到广泛应用。CP1H机型提供强大的IO扩展能力，提供功能块编程，提供众多的内部函数供用户使用，深得用户喜爱。在本系统中，所有的数字量控制全部由PLC完成，由PLC采集各料仓的料位信号、报警信号等，控制各输送带及皮带电子称的运行及报警后的处理。
2．2、本系统中，采用三菱FR-S520E变频器作为皮带电子称的主传动，由于本系统电子称较多，一共使用了32台变频器。
      三菱变频器经过近20年的发展，产品质量和功能都相当稳定与完善。其提供的串行通讯功能，特别适合于本方案应用。
      值得一提的是，由于工控机不提供RS485接口，为了与三菱变频进行串行通讯，我们采用了工业级RS232转RS485转换器。选用转换器时，要重点考虑抗干挠能力及稳定性这两项指标。
2．3、重量信号的采集与处理
       凌华ACL-8112HG是一款用于PC/AT兼容计算机的高速模拟量及数字量I/O卡，其分辨率高（1/4095），转换时间快（仅8微秒），输入范围宽（支持各种常用的模拟量信号的采集），输入过电压能力强（最大35V），采样频率快（最高达100KHZ）。
        余姚传感器厂生产的S型重量传感器，采用悬挂式安装，其精度等级高（0.05）,灵敏度高(2.007MV/V),温度范围宽（-30-70度），过载能力强（150%F.S）。
      本系统中，S重量传感器输出的微弱电信号由放大板放大，输出标准的0—10V信号到ACL8112HG板卡，完成重量信号的采集工作。

3、上位机画面的设计
3、1、装有KINGVIEW6.53的研华工控机作为本工程的核心设备，安装在主控室内，主控室安装有动力配电柜、电脑操作柜、变频器柜、接触器控制柜，为了保证整个系统的正常运行，主控室内安装了空调机组，除尘装置等。
3．2、组态王KINGVIEW6.53上位机系统
3．2．1、用户权限
在本工程中，开机即进入用户登录画面，只有具有合法的登录密码方能登录与退出系统。共设有五个用户，即早班、中班、晚班操作员，维护员、系统管理员，每个画面有不同的操作权限，系统管理员具有最高权限，可以执行调整运行参数、改变工艺配方等操作。开机画面如下图：

3．2．2、画面说明
       本系统中，共有26 个画面，分别是电子称初使化，重量实时显示，手动操作，自动操作画面，流量抽测，流量设定，及各种弹出式报警画面，如称缺料报警弹出相应的画面等。
3．2．3、标称功能
      陶瓷电子称,采用衡流量式工作原理,在算法设计上,采用了新型的无砝码标定技术,省去了砝码标称的繁锁工序及后期的不稳定性。
      标称时，先手动设定变频器运行频率，由人工抽测实时流量，填入相应的标称表格，由计算机计算出相应的流量系数，至此，标称即完成。即可投入配料。如下图：

3．2．4、流量抽测功能
由于陶瓷粉料颗粒不均匀，湿度大，易造成粉料结团而堵塞电子称上料口，导致电子称的实际输出流量与设定流量不一致，当由重量传感器检测到有重量偏差时，发出实时报警，通知操作工需进行处理。通常，处理完成后，需要进行一次人工流量抽测功能，即人工测算出电子称的实际流量。流量抽测的方法是：调用相应的流量抽测画面，把相应的实测重量，实测时间填入对应表格，即完成该称的流量校正，此时，上位机输出一个新的变频器频率到该变频器，以调整电子称皮带速度，从而达到衡流量控制。如下图：