一种通过流量监控的配料称重控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及配料称重系统技术领域，具体涉及一种通过流量监控的配料称重 控制系统。
【背景技术】
[0002] 在自动配料称重系统中，对于配料精度的控制主要是来自各种自动给料机，系统 要求给料机按照程序的要求启动加料操作，当达到配方数值时，及时停止加料，做到令行禁 止。理想的控制效果是加料操作停止在配方数值，但是，实际的情况是当称量的物料到达配 方值时，虽然停止了给料机的加料操作后，由于惯性的作用，空中悬浮物料还是会落入称量 站，如果跌落量过大将会造成配料超差，有可能产生废料。在本领域中，加料停止时空中悬 浮物料在配料操作中通常称之为PR值，通过上述分析可知，配料误差来自于PR值。
[0003] 动态精度来自于停止加料的协调处理方式。显然，系统超出误差范围，将意味着本 次配料为废料。当停止加料时，空中会存在PR值，最好的方法就是当称量站距离配方值还有 PR量时，系统提前停止给料机加料，如果我们确定配方值为W，称量过程值为Ri，停止加料时 过冲的空中悬浮物料为PR，停止加料后最终称量值为R2，即R2=PR+Ri，理想状态是，R 2=w，或R2 在W允许的误差范围之内，这样将是一个高质量的配料称重系统。
[0004] 现有技术中的配料系统大多采用双速或多速加料控制方式，快加料和慢加料相结 合，其出发点是：当接近配方设定值时，通过改变加料速度，以减少过大流量对结束配料的 冲击。通常采用PR值的设定方式，其方法是:通过经验或通过上一次悬浮量的设定和配料超 差的结果比较后，自动进行修正，将PR值作为一个固定设定值输入到系统中。但存在的问题 是，PR值是一个纯变量，PR值会随着物料的出口仓压、料性以及给料机驱动电压等外在因素 而变化。如果将PR值作为设定值来处理，将无法适应变化的环境和各类的干扰因素，造成配 料结果的波动，因而动态精度无法量化保证，如果采用超差发生自动修正方式，由于这种修 正的纯滞后操作(误差发生后，根据误差才进行调节），配料精度则处于震荡状态，系统将是 一个不稳定系统。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型为了解决上述技术问题，提供了一种能够保证动态精度的配料称重控 制系统，该系统能够将悬浮物料进行准确地量化处理，以保证悬浮物料落入后，将会准确并 严格将称量量控制在误差范围之内，达到无差调节的目的。
[0006] 本实用新型为解决上述问题所采用的技术方案为:一种通过流量监控的配料称重 控制系统，包括控制器、料仓、位于料仓底部的活化漏斗、对应设在活化漏斗下方的给料机 以及与给料机出料端对应承接设置的称量站，所述的称量站包括配料罐和称重控制仪表， 给料机的出料端正对配料罐的中心线，且配料罐外壁设有称重模块，配料罐上设有用于测 量给料机出料端与配料罐内物料上表面之间垂直距离的测距模块，称重模块和测距模块通 过同一个接线盒与称重控制仪表相连接，称重控制仪表通过现场总线与所述的控制器电连 接，控制器根据称重模块和测距模块传递的实时数据控制给料机的给料量。
[0007] 本实用新型中，配料罐外壁沿其周向均匀间隔设有三个支座，每个支座上对应设 有一个称重模块。
[0008] 本实用新型中，所述的给料机为电磁振动给料机。
[0009] 在配料称重领域，配料操作的误差主要来自于正确悬浮量数值的选择，换句话说， 就是提前停止喂/排料时，空中悬浮的物料加入后，应该准确在误差所允许范围之内，而且 越是接近配方设定值配料精度也就越高。本实用新型中，控制器根据称重模块和测距模块 传递的实时数据控制给料机的给料量，实现了定值自动加料和定值自动排料的目的。
[0010] 有益效果:本实用新型改变了传统加料双速控制模式的控制结构，采用称重模块 和测距模块相配合，控制器根据测距模块测量的给料机出料端与配料罐内物料上表面之间 垂直距离，计算出落料时间，根据落料速度和落料时间，计算出悬浮量重量，当称重模块监 测到配料罐内物料的称量值等于配方值减去悬浮量重量值或在误差范围之内之时，控制器 发出停止指令，立即停止给料机加料，亦即自动的给出了提前关断的重量，由于流量精确计 算，使得系统能够获得准确的实时悬浮量重量数据，可以将悬浮物料进行准确的量化处理， 以保证悬浮物料落入后将会准确并严格将称量控制在误差范围之内，达到无差调节的目 的，将控制精度提高了 2~3倍。
【附图说明】
[0011] 图1为本实用新型的设备图；
[0012]图2为称量站的不意图；
[0013]图3为本实用新型的控制系统框图。
[0014]附图标记：1、料仓，2、活化漏斗，3、给料机，4、配料罐，5、支座，6、称重模块，7、测距 模块，8、接线盒，9、称重控制仪表，10、控制器。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合具体实施例对本实用新型的能够保证动态精度的配料称重控制系统作 进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实 施例不作为对本实用新型的限定。
[0016] -种通过流量监控的配料称重控制系统，如图1所示，包括控制器10、料仓1、位于 料仓1底部的活化漏斗2、对应设在活化漏斗2下方的给料机3以及与给料机3出料端对应承 接设置的称量站，给料机3为电磁振动给料机，所述的称量站包括配料罐4和称重控制仪表 9，给料机3的出料端正对配料罐4的中心线，且配料罐4外壁设有称重模块6，如图2所示，配 料罐4外壁沿其周向均匀间隔设有三个支座5，每个支座5上对应设有一个称重模块6;配料 罐4上设有用于测量给料机3出料端与配料罐4内物料上表面之间垂直距离的测距模块7,称 重模块6和测距模块7通过同一个接线盒8与称重控制仪表9相连接，称重控制仪表9通过现 场总线与所述的控制器10电连接，控制器10根据称重模块6和测距模块7传递的实时数据控 制给料机3的给料量，控制器10为可控制编程控制器。
[0017] 如图3所示的控制系统框图，本实用新型能够根据配料的特点采用流量计算模式， 实现所有的给料设备在〇~100%加料能力下连续可调。本实用新型的工作原理为:从系统配 料开始便自动建立系统加料过程流量曲线R=F(t)和悬浮量重量PR=F(t)，该曲线是给料机3 的关闭时间常数，其计算公式为：r = N/〇.2//，其中：t为停止加料后，由给料机3出料端到 配料罐4内物料上表面的落料时间，单位:秒;H为给料机3出料端与配料罐4内物料上表面的 垂直距离，单位:米；当前流量R是时间的函数;算法建立后，可控制编程控制器将会根据给 料机3时间常数t和当前实时流量数值R计算出当前实时PR值，当配料罐4内物料的称量值R1 =W-PR或在误差范围之内之时，W为配方值，立即停止给料机3加料，亦即自动的给出了提前 关断的重量，由于流量精确计算，使得系统能够获得准确的实时PR数据，可以将悬浮物料进 行准确的量化处理。
[0018] 本实用新型为全实时模式的高精度喂料称重操作，PR值是通过当前流量而计算产 生的，可控制编程控制器给出的PR值仅仅与当前给料流量有关，所有的干扰因素，例如压 力、温度、料性、含水量等其他因素都不会影响配料操作，保证高精度配料。本实用新型可以 适用于各类不同的需要定值配料操作的应用中。由于配料系统中料性和环境的不同，所以 系统面对的控制对象也是不同的，因此，可以通过初始化的入口参数的设定来确定本实用 新型的服务对象，其入口参数将包括初始参数和控制参数。初始参数包括有控制的对象，包 括有:料性、给料设备、给料设备相关参数等。控制参数将实际控制过程中需要变化的，例如 配方值，精度范围等。
[0019] 以普通配料称量站(传统加料双速控制模式)的加料称重为例，一般的动态精度可 提供为96%的称量结果误差小于3个d，且不测量当前流量值，仅仅是依靠经验确定悬浮量PR 值;而本实用新型的使用，可以提供99%的称量结果小于1个d，其中，d为该称量站的分度。动 态精度提高了三倍左右，既测量称量过渡值，也测量当前流量值和悬浮量值，其中，配料罐 内物料的称量值
本实用新型可了解加料速度，而且，悬 浮量与流量和料层高度相关联，更加通用和方便。
【主权项】
1. 一种通过流量监控的配料称重控制系统，其特征在于:包括控制器（10)、料仓（1)、位 于料仓（1)底部的活化漏斗(2)、对应设在活化漏斗(2)下方的给料机(3)以及与给料机(3) 出料端对应承接设置的称量站，所述的称量站包括配料罐(4)和称重控制仪表(9)，给料机 (3 )的出料端正对配料罐(4 )的中心线，且配料罐(4 )外壁设有称重模块(6 )，配料罐(4 )上设 有用于测量给料机(3)出料端与配料罐(4)内物料上表面之间垂直距离的测距模块(7)，称 重模块(6)和测距模块(7)通过同一个接线盒(8)与称重控制仪表(9)相连接，称重控制仪表 (9)通过现场总线与所述的控制器（10)电连接，控制器（10)根据称重模块(6)和测距模块 (7)传递的实时数据控制给料机(3)的给料量。2. 根据权利要求1所述的一种通过流量监控的配料称重控制系统，其特征在于:配料罐 (4)外壁沿其周向均匀间隔设有三个支座(5)，每个支座(5)上对应设有一个称重模块(6)。3. 根据权利要求1所述的一种通过流量监控的配料称重控制系统，其特征在于:所述的 给料机(3)为电磁振动给料机。
【专利摘要】一种通过流量监控的配料称重控制系统，包括控制器、料仓、活化漏斗、给料机以及称量站，所述的称量站包括配料罐和称重控制仪表，给料机的出料端正对配料罐的中心线，且配料罐外壁设有称重模块，配料罐上设有用于测量给料机出料端与配料罐内物料上表面之间垂直距离的测距模块，称重模块和测距模块通过同一个接线盒与称重控制仪表相连接，称重控制仪表通过现场总线与所述的控制器电连接，控制器根据称重模块和测距模块传递的实时数据控制给料机的给料量。该系统能够准确获得实时悬浮量重量数据，将悬浮物料进行准确的量化处理，保证悬浮物料落入后将会准确并严格将称量量控制在误差范围之内，达到无差调节的目的，将控制精度提高了2~3倍。
【IPC分类】G01G19/38
【公开号】CN205352528
【申请号】CN201620033067
【发明人】张方柏, 安成宇, 崔伟
【申请人】秦皇岛班驰输送技术有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月14日