粉料生产气力输送中的自动称重控制算法

一、引言

为确保产品质量,提高劳动生产率,改善工作环境,目前大部分生产厂家都对原有混料系统进行了改进或更新了新的混料系统。最具代表性的如PVC配混生产基本上都采用了自动称重系统。由于生产不同的塑料制品需要不同的原材料及配方比例,且最小和最大原料重量相差近百公斤,重量小的原料的称重值稍有误差就可能使塑料制品达不到质量要求。根据称量系统实际情况,我们在PVC配混系统中采用了“四段式”和“模糊控制”两种控制算法,经过认真调整各项参数,确保了各项规定的技术指标。

二、系统组成及工作特点

本系统设备组成主要包括:主、辅料储料仓主、辅料螺旋加料器;输送管路系统;萝茨风机;称重仓;称重传感器及检测信号处理;各种控制阀门:驱动电机;调速用的变频器:检测处理及控制用的工业计算机。系统工作时,先启动萝茨风机,使输送管路系统产生足够的吸料负压,然后由计算机根据配方预置值,分别启动主、辅螺旋加料器,每种配料的称重过程将根据称重值的大小通过变频器来控制螺旋加料器的进给量,以达到快速准确称重的目的。

1.2系统工作特点

通过现场实际观察分析和实验可知:粉料生产中各种物料本身在密度、粘滞性管理化性能方面有较大差异,同时不同粉料受管路中压力影响和进给量大小影响,物流传送速度和称重仓中悬浮量均不相同,进给量大,输料速度快,但称重准确度难以控制,反之,进给量小,称重准确度容易控制,但输料速度慢,不能满足生产速度要求。一种物料称重完成后,管路中可能或多或少存有剩料。

三、控制算法研究

针对气力输送自动称重系统工作的特殊性,根据不同生产厂家粉料混合配方使用的具体情况,可采用下述两种控制算法。

3.1四段式称重法

这方法是将配方中的各种原料的称重过程按送料速度,也就是将螺旋加料器的旋转速度分为高速、中速、低速和点动送料四个阶段,其中高速阶段适用于上料初期,这时可减缓送料;中速阶段适用于上料中期,这时可减速缓送料;低速阶段适用于上料后期,相对缓慢送料,减少管路剩料和称重仓中悬浮量;点动阶段适用于称重值与目标植相接近时期,确保称重准确度。实际生产中可根据配方中各种成分的称重值不同来确定称重过程的四个阶段,对于重量大的主料等原料可采用四个阶段:对于重量较小的原料可采用中速、低速和点动三个阶段;四个阶段的转换因不同传输管路和称重值而不同,这方面需实际调

试确定。在一个配方的称重过程中最好先称重量大的主料,这样可减少因仓壁沾浮经喷吹而脱落量的多少影响原料比例,进而影响产品质量;此外也可先称一部分主料,然后再称数值较小的辅料,最后再称剩余的主料。实际中这是最可取的方法之

3.2模糊控制称重法

模糊控制技术是以模糊数学为基础发展起来的一种新的控制技术。它是一种非线性控制方式,对无法取得数学模型或数学模型相对粗糙的控制系统,可以取得令人满意的控制效果。

四、结语

经过原理比较和现场实际应用分析可知:“四段式”称重法和“模糊控制”称重法分别适用于不同现场条件和不同技术要求的粉料生产气力输送的称重系统中。

(1)四段式称重法

该方法编程比较简单,调试比较容易,但称重速度较慢,称重精度不高。适用于配方种类不固定产量不太高,对产品质量要求不十分严格的称重系统。

(2)模糊控制称重法

与“四段式”称重法相比,编程相对复杂,调试相对困难,但称重速度较快,称重精度可控,适用于配方种类比较固定,产量比较高,对产品质量要求比较严格的称重系统。

上述两种称重算法控制精度可以根据生产设备和工艺要求灵活调整,与常规PID控制相比吏加容易实现,且适用面广。目前已在辽河油田恒泰利PVC塑料建材有限公司、大连石德和日本YKK大连建材分公司的PVC配混称重系统控制中得到应用。实践证明:两种控制算法具有很好的推厂应用价值,同时对于类似的粉料加工控制称重系统同样适用。

本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除