在生產領域中，產品的質量以及生產過程的穩定性與原料的配比精度有著最為直接的關係，而PLC的稱重給料控製係統的設計，不僅可滿足其精度要求，而且有利於生產效率的提高和產品質量的提高，從根本上實現企業的效益。因此，對PLC的稱重給料控製係統的設計進行探討有其重要的價值和意義。
1　係統的設計原理
基於PLC的稱重給料控製係統，其所用到的方法和原理相對簡單，而且具有很強的適應性。在設計時，其主要通過模擬調節器來進行，結合相關的數字運算，確定其相關的給定值，具體的計算方法如下：
式中：PVnf為當前濾波輸入值；Dn為微分運算值；EVn為當前偏差；EVn-1為前一次偏差；KP為比例常數；Dn-1為上一次微分運算值；SV為設定值；PVn為當前采樣值；α為輸入濾波常數。根據以上的程序設定，當係統發出指令時，若是輸入值PVnf比設定值大時，那麽就要通過正作用執行PID算法，反之，則通過反作用執行PID算法。
2　係統設計
基於PLC的稱重給料控製係統是一種用於工農業（如水泥、鋼鐵、玻璃、煤礦、製藥、飼料等行業）自動化稱重配料設備的控製係統，通常是由帶有自動配料算法軟件的計算機（微機）組成，該係統的應用，既可以節省大量的勞動力，提高企業生產效率，而且可以為企業的生產帶來巨大的效益。另外，在實際生產與應用中，還可以根據不同物料的配料，定製和設計相應的控製係統，為企業發展提供完善的解決方案，滿足企業的發展需求。
2.1　係統操作程序
在工礦企業中經常遇到這樣的原料入庫配料係統，係統中所用原料分別是粉礦岩、鐵粉、石灰石，它們均來自各自的原料堆場；混合料來自預配料係統，混合料實際上是石灰石和粉砂岩按一定比例混合得到的。在實際運行中，粉砂岩、石灰石、鐵粉三種原料均由皮帶輸送機1從各自的堆場送到分叉溜子2，再由可逆皮帶機3將物料分別送至4、7、10號料倉中。可逆皮帶機正轉（向右），且分叉溜子2在右邊下料，則石灰石物料送入料倉10中，若可逆皮帶機反轉（向左），且分叉溜子在左邊下料，則粉砂岩或鐵粉進
入料倉4或7中。混合料單獨由皮帶機21直接送入混合料倉22中。料倉下設備5、8、23為出料皮帶機，該皮帶機的轉速可調，從而調節入庫的喂料量，即調節物料的下料量。出料皮帶機下設備6、9、12、24為稱重喂料機，稱重喂料機的稱重信號經質量自動控製係統來調節出料皮帶機的轉速，從而自動調節入庫喂料量及幾種喂料量之間的比例。稱重喂料機下為入庫皮帶機25，經過可逆皮帶機31，再經回轉閥32，物料喂入粉庫內。可逆皮帶機25正轉（向右），使物料喂入粉庫，可逆皮帶機反轉（向左），物料流入裝料汽車。正常情況下，喂料輸送係統運行時，混合喂料裝置21、23、24及鐵粉喂料設備1、3、8、9工作。下料皮帶機23與稱重皮帶機24組成閉環係統，保持混合料下料恒定。下料皮帶機8與稱重皮帶機9組成閉環係統，保持鐵粉下料恒定。物料在分庫內混合時，其成分為細度和化學成分合格的生料粉。對生料粉取樣化驗，若符合要求，則係統穩定運行。若化學成分不滿足要求，係統必須調整，偏差較小時，可改變混合料或鐵粉的下料量，偏差較大時，可增加一定數量的石灰石或粉砂岩，此時，石灰石或粉砂岩係統投入運行，使出庫生粉達到規定值。
2.2　監測係統
在設計監測係統時，需要結合以下控製要求來完成：
2.2.1　物料流程要求：各個設備之間聯鎖，起動順序逆著物料流向，各設備的起動有一定的時間間隔。停止順序順物料流向，相互之間也有一定的時間間隔，停車時，前後兩個設備的時間間隔由一個設備的運行速度及設備長度決定。總之，在正常停車後，希望各設備上的物料全部輸送完畢。
2.2.2　正常運行時，入庫物料為混合料及鐵粉，此時設備21-25、1-3、8-9、31-32運行，分叉溜子打開左邊，皮帶機3反轉。
2.2.3　當需要調整物料配料時，若設備5、6運行，粉砂岩原料入料，設備11、12運行，高品位石灰石原料入庫。
2.2.4　粉砂岩、鐵粉、石灰石是否需要，根據選擇開關而定，可逆皮帶機31的運行方向也需選擇而定。
另外，在具體的設計時，第一，要根據控製要求，進行原料入庫係統的PLC控製係統設計，I/O連線圖以及PLC硬件配置電路；第二，要根據控製要求，編製原料入庫係統PLC控製應用程序；第三，編寫設計說明書，內容包括：設計過程和有關說明；基於PLC的原料入庫係統的I/O連線圖；PLC控製程序（梯形圖和指令表），並調試直至符合要求；另外，其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調試過程、遇到的問題以及解決
方法、對本次設計的認識和建議等。5、8、11、23——下料皮帶機；6、9、12、24——稱重喂料機；1、21、3——入料倉皮帶機；25——入庫皮帶機；31——可逆皮帶機；33、34——喂料皮帶機；35——密封風機；2——分叉溜子；36——庫分傳動；32——回轉閥。
2.3　電氣控製係統
初始狀態： 初始狀態各閥門關閉， 傳感器H.I.L為OFF啟動操作：按下啟動按鈕SB1定時器開始計時，同時閥門X1打開，3s後液體到達液麵L，低液麵顯示L1亮（傳感器L＝ON），3s後液體到達液麵I，中液麵顯示L2亮（傳感器L＝ON），控製閥門X1關閉，閥門X2打開注入液體B，在經過3s後，到達液麵H，高液麵顯示L3亮（傳感器H＝ON），控製閥門X2關閉，攪拌機開始工作，顯示燈L5閃爍3s後，攪拌結束，控製閥門X3打開，液麵下降，7s後液體放空，控製閥門X3關閉，一周工作結束，控製閥門X1打開繼續循環工作。停止操作：按下停止按
鈕SB2後，在當前的混合液操作處理完畢後才停止操作。
3　優化係統設計
3.1　優化程序設置
由於PLC的運行主要通過程序來實現，並且與各種傳感器結合，全麵完成整個係統的監控，一旦係統出現故障時，需要仔細確定輸入點和正常時的區別與不同，或者使用編程軟件進行監視，以此確定不能配料，PLC正常運行，上位機對數據可以讀/寫，PLC輸出點有輸出。
3.2　優化係統模塊
首先，係統重量檢測模塊的設計需要采用壓力傳感器來檢測，要求其主要的輸出電壓範圍在0～21.6mV之間，采用A/D變換模式，將輸出電阻控製在351，並且通過AD623芯片，將係統所需要的信號放大50倍。其次，數據轉換功能模塊的設計要通過變頻器將PLC計算得到的數據進行轉換，使其成為模擬信號，控製下料電機的轉速。最後，參數檢測模塊在電機運行時經過485接口，將相關的功率、電流以及效率等數據進行轉換，並且傳送給上位機以及PLC。
4　結語
總而言之，基於PLC的稱重給料控製係統主要是以PLC為控製中心，配置相關的操作程序，保證係統的自動運行，實現係統的自動監測。一般而言，整體係統屬於一個閉環控製，利用編程方法，結合功能擴展，優化流程設計與接口設計。

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