配料工序是飼料生產過程中非常重要的環節，其配料精度直接影響著飼料產品的質量。國內飼料廠前期投入使用的微機配料係統大部分是國外引進的。隨著我國電腦工業的發展，微機配料係統已逐步國產化，我國許多科研、生產單位都投入到開發生產的行列。配料係統普遍存在的問題是：配料精度低，機電控製部分的可靠性差，缺少數據庫管理生產以及對生產過程的實時動態監視。配料精度低的主要原因是電子秤係統的動態性範圍小，而可靠性差主要是中間繼電器和微機控製係統的可靠性低所致。
PLC是微型計算機技術與繼電器常規控製技術相結合的產物,是一種以微處理器為核心作為數字控製的專用工業控製機。PLC在現代工業自動化控製中是最值得重視的先進控製技術,是改造傳統工業生產設備最理想的優選智能化控製器,現已成為現代工業控製的三大技術支柱。
針對實際問題，我們采用FX2N型可編程程序控製器來代替中間繼電器和過程控製的微型機，設計開發了配料控製係統，並已成功地應用於實踐。為了實現生產過程的動態監視，使用微機係統機與FX2N通令，在彩色屏幕上顯示出動態生產和數據。經實際運行，該係統技術性能優良，運行穩定可靠，操作直觀方便，對配料控製取得成功。
1 配料控製係統的組成與功能
1.1配料控製係統組成
根據配料工藝控製要求與特點，我們采用了日本某公司FX2N-64MR型PLC。FX2N PLC有小型化、高速度、高性能等特點，是FX係列中最高檔次的超小型程序裝置。FX2N可編程控製器指令豐富，可以接各種輸出、輸入擴充設備，有豐富的特殊擴展設備，其中的模擬輸入設備和通信設備是係統所必需的，能夠方便地聯網通信。
1.2 控製係統的功能
1.2.1 對每台配料秤的原料重量進行檢測，喂料器采用螺旋式，PLC通過相應的控製軟件，根據所編排的進料次序控製各物料所對應喂料器電機的啟停。配料量的大小由配方計算決定。
1.2.2 上位計算機可以動態顯示每台配料秤的重量信號，並具有各喂料器所對應電機開關狀態顯示。同時上位機完成配方管理、報表顯示、查詢、打印等功能。
1.2.3 根據工藝要求設有操作員、工藝操作員及總工程師三級密碼，並對各工藝參數進行保存及報表處理。保證了係統安全，強化了生產管理，為經濟責任製的考核提供了依據。
2 硬件設置
選用重量傳感器分別檢測兩台配料秤的重量信號，並將該模擬信號傳給稱重顯示控製儀以顯示出來。PLC通過接收稱重顯示控製儀輸出的BCD碼，從而得到原料的重量信號。開關量輸入信號時，為防止進入PLC的數字量信號由於幹擾而使控製係統誤操作，在軟件製作中加入了抗幹擾措施，以增加係統可靠性。選用繼電器輸出模塊，對電流較大的負載，外加繼電器進行放大、隔離，保證主機PLC安全工作，使用PLC中CPU上的RS-232口與上位機進行通訊。
3 係統的軟件實施
配料是飼料生產的關鍵工序，其配料精度直接影響著飼料產品的質量，由於落差、進料衝擊、工藝參數、物料性質等因素的變化，使配料係統的模型具有非線性和時變性。我們從整體考慮，采用模糊預測PID控製方式，按照設定的工藝配方進行監測控製。
為了使 PLC完成配料控製的功能，PLC需要具有重量信號輸入、重量信號處理、處理結果輸出等功能。下麵就介紹一下PLC程序是如何完成這些功能的。
3.1 兩台配料秤的重量信號分別經稱重顯示控製儀和A/D轉換後進入PLC。稱重顯示儀輸出的是並行BCD碼，經過程序轉換成二進製碼，存儲在PLC的數據寄存器中。
3.2 根據配料工藝的要求，所有原料的加料過程都包含點動過程，以保證配料的精度。配料係統的操作人員輸入原料配方，配方包括了各種原料的給料量、提前量和精度，它們與配料過程的關係是：當原料重量<（給料量-提前量）時，加料。加料停止後，PLC將原料重量與給料量比較，在允差範圍內為合格。於允差下限，應進行點動加料，大於允差上限為超差。
3.3 由於配料係統采用的是累加秤，即由一台秤按先後順序加入幾種原料，這樣除第一種原料外，得到的重量都是幾種原料的總和。在PLC程序中需將幾種原料的重量分開，得到每一種原料的重量，程序是這樣處理的：在每種原料稱量時，記下此時的重量，稱量時用總重量減去先前記下的重量，得到的就是此種原料的實際重量。
3.4 秤體上粘附的原料使配料產生偏差，需要進行去皮處理。去皮的方法與上述方法相似，即按下“去皮”鍵時，PLC記下此時的重量，此重量即為基準零點。在稱量時用總重量減去基準零點值，得到的就是原料的準確重量。
3.5 加料停止後，螺旋喂料器到秤鬥之間還滯留一部分原料要落入秤鬥中，為了使配料精度達到要求，在程序中需考慮這一重量，程序中用“提前量”代表這個值，當原料重量達到(給料量-提前量)時停止加料，由滯留在空中的原料補充提前量差值，從而達到精度要求。
3.6 考慮到有可能因突然停電造成配料停止，為了不使已配好的原料浪費，已配好的原料的重量需要具有停電保護功能。在程序中，我們把這些重量信號存在可斷電保持的數據寄存器中。
4 結束語
本係統是為某飼料廠設計的項目，完全符合生產控製求。實踐證明利用PLC進行配料，既保證了設備的安全運行，也為企業節省了投資，係統投運一年多來，運行平穩安全可靠，取得了良好的經濟效益。

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