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| 物料配比在自動(dòng)配料系統(tǒng)的應(yīng)用 | 2020-01-12 |
| 自動(dòng)配料系統(tǒng)是一套針對(duì)各種不同類型的物料進(jìn)行輸送、配比、加熱、混合以及成品灌裝等全生產(chǎn)過程的自動(dòng)化生產(chǎn)線。自動(dòng)配料系統(tǒng)在食品行業(yè)，化工制造業(yè)，藥品制造業(yè)和軍事工業(yè)等領(lǐng)域都有非常廣闊的應(yīng)用前景,例如在食品行業(yè)中，物料自動(dòng)配比配料系統(tǒng)以PLC為控制核心，可以作為食品生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，使用電子秤靜態(tài)精確測(cè)量食品物料的重量，通過PLC控制各部分配料系統(tǒng)的動(dòng)作指令從而全自動(dòng)完成食品物料的輸送、精確配比、混合攪拌、運(yùn)輸?shù)雀鞯拦ば颉?br>物料自動(dòng)配比配料系統(tǒng)概述 物料自動(dòng)配比配料系統(tǒng)是通過物料輸送裝置將各種物料自動(dòng)輸送至防爆電子地磅，進(jìn)而自動(dòng)進(jìn)行按比例精確稱量，接著將配比好的混合物料自動(dòng)輸送至同一個(gè)反應(yīng)釜進(jìn)行攪拌混合，攪拌混合后進(jìn)行自動(dòng)卸料。物料自動(dòng)配比配料系統(tǒng)主要由物料輸送機(jī)構(gòu)、物料稱重機(jī)構(gòu)、物料混合攪拌機(jī)構(gòu)和控制配料系統(tǒng)組成。 物料自動(dòng)配比配料系統(tǒng)的組成 物料自動(dòng)配比配料系統(tǒng)主要由物料輸送機(jī)構(gòu)、物料稱重機(jī)構(gòu)、物料混合攪拌機(jī)構(gòu)和控制配料系統(tǒng)組成。 物料輸送機(jī)構(gòu) 物料輸送機(jī)構(gòu)與反應(yīng)釜相連，可以將反應(yīng)釜里的物料均勻控制運(yùn)送出去。目前，物料輸送裝置被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)工作要求可以進(jìn)行液體平輸送和傾斜輸送。物料輸送機(jī)構(gòu)的形式也是多種多樣的，可分為帶輸送，氣力輸送，螺旋輸送等，人們根據(jù)各個(gè)行業(yè)的不同情況，靈活運(yùn)用著各種輸送方法。 物料稱重機(jī)構(gòu) 在生產(chǎn)過程或工藝流程中，對(duì)各種配料稱重、定量稱重以及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)的要求愈來愈高。在配比配料系統(tǒng)中稱量檢測(cè)是非常重要的環(huán)節(jié)。對(duì)于物料的防爆地磅計(jì)量，從整個(gè)防爆地磅計(jì)量過程來看，可以分為靜態(tài)防爆地磅計(jì)量和動(dòng)態(tài)防爆地磅計(jì)量?jī)深?。靜態(tài)的防爆地磅計(jì)量只需給出最終的防爆地磅計(jì)量結(jié)果，對(duì)于未達(dá)到重量之前的數(shù)據(jù)將不作處理或記錄。常見的靜態(tài)防爆地磅計(jì)量?jī)x器有彈簧秤和電子秤。靜態(tài)稱重防爆地磅計(jì)量采用間斷給料，防爆地磅計(jì)量能力受到限制，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防爆地磅計(jì)量精度穩(wěn)定，維護(hù)保養(yǎng)方便。其動(dòng)態(tài)防爆地磅計(jì)量稱重系統(tǒng)有：?jiǎn)螒冶酆闼倨ХQ、雙懸臂連續(xù)給料恒速皮帶稱、調(diào)速皮帶稱、核子稱等。動(dòng)態(tài)連續(xù)防爆地磅計(jì)量可以保持生產(chǎn)過程的連續(xù)性，適應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)工藝要求，為均勻混合提供有力條件。但隨之而來的是干擾因素增多，防爆地磅計(jì)量精度不如靜態(tài)防爆地磅計(jì)量稱重系統(tǒng)高，稱重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求復(fù)雜。目前，稱重防爆地磅計(jì)量?jī)x器的發(fā)展已經(jīng)由單純的貿(mào)易用途拓展為生產(chǎn)過程控制的重要部分，起到了縮短運(yùn)行時(shí)間、消除人為誤差、改善操作條件、降低能源和材料消耗以及提高產(chǎn)品重量的作用。稱重防爆地磅計(jì)量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，己經(jīng)遍及涂料、油漆、潤滑油、潤滑液、樹脂、溶劑、助劑、油脂等行業(yè)，合理選擇稱重方式和稱量?jī)x器也是制約配比配料系統(tǒng)性能的重要環(huán)節(jié)。 物料混合攪拌機(jī)構(gòu) 物料混合攪拌機(jī)構(gòu)主要由攪拌反應(yīng)釜、反應(yīng)罐和驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成。攪拌反應(yīng)釜根據(jù)情況可選擇其形狀及材料。其驅(qū)動(dòng)多為電機(jī)驅(qū)動(dòng)。反應(yīng)罐是提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)已達(dá)到攪拌混合的目的。反應(yīng)罐的形狀多種多樣，常見的形狀有：槳式、彎葉開啟渦輪式、拆葉開啟渦輪式、推進(jìn)式、平直葉圓盤渦輪式、框式、錨式、螺帶式及螺桿式等。可根據(jù)工藝要求選擇反應(yīng)罐的形式，除此之外還要考慮到節(jié)能、維護(hù)、制造及檢修的因素。 控制配料系統(tǒng) 控制配料系統(tǒng)作為整套稱重系統(tǒng)的核心部分，自動(dòng)配料系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。自動(dòng)配料系統(tǒng)控制著稱重系統(tǒng)從原料輸送、稱量到攪拌混合等各個(gè)環(huán)節(jié)，貫穿著配比配料系統(tǒng)的全過程。因此，穩(wěn)定、精度、高效的控制配料系統(tǒng)是配比配料系統(tǒng)的關(guān)鍵。 隨著計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)的發(fā)展，控制配料系統(tǒng)也在不斷發(fā)展。單片機(jī)控制配料系統(tǒng)及可編程稱重儀表配料系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于配比配料系統(tǒng)中。以單片機(jī)開發(fā)的智能控制稱重系統(tǒng)，成本低，開發(fā)方便，功能靈活，有成熟的開發(fā)體系，完善的功能。以單片機(jī)為主要稱重儀表的自動(dòng)配料裝置，通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器控制配料系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)高度靈活，高可靠性的工業(yè)控制。單片機(jī)組成的控制配料系統(tǒng)，性能相對(duì)穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，符合工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，適合于惡劣的工業(yè)環(huán)境。隨著技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)計(jì)算機(jī)也運(yùn)用到得各種自動(dòng)配料系統(tǒng)中。這種自動(dòng)配料系統(tǒng)大多采用集中控制方式。 物料自動(dòng)配比配料系統(tǒng)的工作流程 該配料系統(tǒng)將四種粉末狀物料進(jìn)行混合，當(dāng)啟動(dòng)稱重系統(tǒng)按鈕時(shí)，控制配料系統(tǒng)給物料輸送機(jī)構(gòu)發(fā)送電信號(hào)，此時(shí)送料機(jī)構(gòu)的電機(jī)通電開始旋轉(zhuǎn)，電機(jī)帶動(dòng)稱重輸送機(jī)將物料輸送至料斗式電子秤，電子秤通過三個(gè)壓力傳感器支撐，當(dāng)一種物料重量達(dá)到95%時(shí)，控制配料系統(tǒng)給電機(jī)發(fā)送電信號(hào)，減低電機(jī)轉(zhuǎn)速，使其進(jìn)行慢速送料，以減小落料對(duì)稱斗的沖擊，縮小誤差。當(dāng)一種物料達(dá)到設(shè)定值時(shí)控制配料系統(tǒng)停止該送料機(jī)構(gòu)的電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止送料，同時(shí)控制配料系統(tǒng)給第二種物料的送料機(jī)構(gòu)發(fā)送電信號(hào)，開始稱量第二種物料。依次類推，完成四種物料的承重。當(dāng)稱量完畢時(shí)，控制電磁閥動(dòng)作，此時(shí)控制配料系統(tǒng)給防爆電子秤反應(yīng)釜門配料系統(tǒng)發(fā)送電信號(hào)，使氣缸推動(dòng)防爆電子秤門，稱門打開完成卸料。當(dāng)卸料結(jié)束再控制電磁閥式氣缸拉動(dòng)閥門閉合。最后控制配料系統(tǒng)給攪拌機(jī)構(gòu)的電機(jī)通電開始攪拌，攪拌均勻后，控制配料系統(tǒng)給攪拌稱重系統(tǒng)發(fā)送電信號(hào)，攪拌電機(jī)停止工作，手動(dòng)打開卸料門，當(dāng)卸料完畢時(shí)，開始下次循環(huán)。 機(jī)械部分總體設(shè)計(jì) 物料自動(dòng)配比配料系統(tǒng)的機(jī)械部分設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)部分，分別是：送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和攪拌稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。整套稱重系統(tǒng)的三個(gè)部分緊密相連，根據(jù)任務(wù)要求和工作環(huán)境對(duì)各部分元件進(jìn)行合理的計(jì)算及選型，并對(duì)需要校核的元件進(jìn)行縝密的校核，從而使各個(gè)部分能夠有效的運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而使整套稱重系統(tǒng)按照預(yù)期的要求來獲得相應(yīng)的產(chǎn)品。對(duì)各部分元件合理選型后，要通過恰當(dāng)?shù)牟季质拐追Q重系統(tǒng)在整體上結(jié)構(gòu)緊密，節(jié)省空間，使用和檢修起來更方便，同時(shí)提高工作效率。其簡(jiǎn)圖如圖1。 （1）送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：采用固定式料斗秤的結(jié)構(gòu):四臺(tái)稱重輸送機(jī)對(duì)應(yīng)l臺(tái)料斗秤,四種粉末物料在同一臺(tái)料斗秤內(nèi)累加稱量后經(jīng)過卸料閥門進(jìn)入攪拌稱重系統(tǒng)。四種物料分別放置在四臺(tái)稱重輸送機(jī)里，四種粉末物料分別用四臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)四個(gè)稱重輸送機(jī)輸送物料，通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢來調(diào)節(jié)物料輸送的速度，從而提高物料配比的精度。為了能夠適應(yīng)維修、備用、互換的需求，四種稱重輸送機(jī)都選用相同的規(guī)格。卸料閥門采用氣動(dòng)卸料門，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，適用于對(duì)放料速度要求較高的場(chǎng)合。稱重輸送機(jī)的部裝圖如圖2。 （2）稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：四種粉末狀固態(tài)物料共用一個(gè)電子秤來稱量重量并設(shè)有稱重模塊。采用進(jìn)料式稱量,同時(shí)采用雙速給料的方法。當(dāng)稱重輸送機(jī)停止送料后,還將有一部分物料在空中以自由落體的方式落入稱量料斗,這些余料稱為落差。因?yàn)橛新洳畹挠绊?增量法稱量物料重量的設(shè)定值應(yīng)該是要配制的物料標(biāo)準(zhǔn)重量值減去落差值。電子秤以自動(dòng)秤量方式將散狀物料按預(yù)定的配比值進(jìn)行秤量，防爆電子秤可以控制物料的秤量，同時(shí)能夠卸料。卸料采用零位法，當(dāng)飼料完成時(shí)，指針移到相應(yīng)的接近開關(guān)處，使電子秤動(dòng)作，再執(zhí)行下一步物料的送料和秤重，依此類推直到全部物料配比完畢。防爆電子秤由秤體、稱重模塊和卸料門組成。稱重模塊采用高精度稱重模塊，該鋼制彈性體具有較強(qiáng)的抗過載能力和較長的使用壽命。 （3）攪拌稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)：由電機(jī)帶動(dòng)反應(yīng)罐將四種物料攪拌均勻。根據(jù)要配比的物料總重量合理設(shè)計(jì)攪拌稱重系統(tǒng)的外形尺寸，同時(shí)合理選擇反應(yīng)罐以滿足粉末物料的均勻攪拌。 | |
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