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自動配比行業國內外發展情況分析
- 2019-07-11-

對於稱重配料自動配比係統,配料精度和效率是重要的衡量標準。因此,稱重配料係統的結構形式和控製方案是研究重點。目前常見的稱重配料形式有電子皮帶秤式、增重法配料和減重法配料。

電子皮帶秤式稱重配料係統是在料倉下方有電子皮帶秤,料倉下料至皮帶秤上,皮帶秤稱出下料質量,反饋給下料機構來控製配料的速度。這種電子皮帶秤式稱重配料係統工作現場產生粉塵較大,適用於配料量程大,精度要求不很高的地方。國內提供電子皮帶秤式稱重配料係統的廠家有上海亞津、徐州永辰、河南金宏等,國外廠家有德國 Optibelt、美國蓋茨、日本阪東等。

減重法配料係統,所有的料倉都安放在一個固定位置,料倉的物料直接落入下方的高速混合機,通過安裝在稱量料倉上的失重秤稱量出減少的質量來判斷下料的質量,這是一種間接控製的方案。稱量精度為檢定分度數×量程,因為料倉加上粉料,一般質量比較大,所以傳感器量程也比較大,那麽傳感器精度就下降。同時,在安裝現場,受實際安裝空間等因素所限,料倉下料口並不一定能布置得離高速混合機進料口很近,那麽就要通過一個管道連接料倉下料口和高速混合機進料口,粉料在下落過程中可能附著在管壁上,由於采用的是間接稱量的方法,附著在管壁上的部分也會算進去,同樣造成配料不準。國內有眾多減重式稱重配料設備製造商,但產品結構形式大多相似,性能也大多相近。

美國 FLEXICON 公司在散貨裝卸設備及其自動化係統方麵在全球具有領導地位,該公司在增重法和減重法稱重配料方麵進行了研究,對各種方案的精度進行了分析,提出了根據配方數量,物料體積、流動性和位置,現有輸送機構特點,控製係統等方麵進行自動稱重配料係統的設計。在輸送粉料中,設計出了利用機械式和氣動式輸送機,機械式輸送機包含螺杆輸送和管狀纜線輸送係統,氣動式的輸送機是利用上遊物料進入點處的鼓風機或者下遊物料卸料處的真空泵產生氣流,從而輸送粉料,在卸料處通過過濾器分離出粉料,能方便的集成到生產線中,把單種粉料輸送到多個目的地,傳輸距離長,容量大。

 Gainco 公司料鬥稱重係統優化了家禽配料、稱重和分配操作的生產力。用不鏽鋼設計製造的料鬥稱重係統,性能可靠穩定,稱重準確度高,外加用戶界麵人性化,在家禽業不同工序有著重要應用,比如配料,連續稱重,分配。此係統包含一個電池支持的內存,用來記錄總數,重量和設置的參數。自動清零的軟件使得稱量積累在料鬥上表麵的物料會有更高的精度。

天津麗景生產的多物料失重式配料裝置采用高精度稱重傳感器,經過高精度變送器把信號傳送給 PLC,配料機構采用螺旋喂料器,係統計量準確度≤0.5%,係統配料準確度≤0.5%,雖然采用了高精度的稱重傳感器和變送器,但是精度仍然隻是普通水平,究其原因,傳感器經過變送器到 PLC 的方案並不是最佳方案,稱重信號在這傳輸過程中是模擬信號,很容易受到環境等因素的幹擾,且變送器的精度不如稱重模塊和稱重儀表高。

青島東佳的研究所研製的電子稱重配料機通過稱重傳感器反饋配料質量,旋轉編碼器反饋 PV 值,在配料的同時 PLC 根據以下比例關係計算當前脈衝數:設定定量/設定脈衝數=當前加入量/當前脈衝數,並與旋轉編碼器反饋的 PV 值比較,進行判斷,從而修正配料速度或控製配料的終止。該係統通過信號處理器把稱重傳感器出來的模擬信號轉換為 BCD 碼,提高了係統的穩定性。

青島理工大學的劉勇研製的基於 PLC 的稱重配料係統,分析了物料在配料過程中的作用、占比、工藝、價值等,規劃出其所需要的不同精度,在一個配料係統中分成兩類,分別采用電子皮帶秤和稱重儀表兩種稱重配料方法。這種處理方法考慮了不同物料的特點,有較強的針對性,兼顧了效率和精度。根據物料的重量選用不同的量程,避免同一量程引起占比少的物料稱量精度下降。

淮海工學院的 Gong  Chenglong,Liu  Yongqiang 等在 PVC-U 加工成型中,為控製螺杆擠出機,設計了一種基於 Lon Works 和模糊控製算法的雙螺杆擠出機係統,使控製效率和穩定性達到較好的效果。

以上這些廠家的自動配料設備主要用在物料用量較大幾千克到幾百千克的場合,粉體輸送精度不高,隻能控製到克級,不能夠滿足高精度配比的要求。