基于亞控KINGVIEW6.53的陶瓷配料系統
摘要：陶瓷粉料是生產各種磁磚的原材料，拋光磚、微粉等高中檔磁磚是由多種不同顏色、不同含水率、不同顆粒大小的粉料重新組合，再輸送給磁磚成型設備成型、施釉和高溫燒成，成為不同規格、不同花紋的合格磁磚。為了達到精確配料的目的，我們采用了皮帶電子稱。
Ceramic powder lot is the raw material of ceramic tile,for made polished tile we should use different collor, different rate of wator content’s powder lot to transmission and distribution, for finished this working we used the electronic scale .
關鍵詞：KINGVIEW6.53 變頻 PLC 陶瓷配料
1.概況
1．1、電子皮帶稱在陶瓷業的應用狀況
電子稱是陶瓷廠家生產拋光磚、微粉磚的必要設備之一。目前，只有為數不多的國內陶瓷廠家使用電子皮帶稱用來實現對粉料的精確配料。陶瓷業電子稱與其它行業電子稱有較大區別，根據是否采用砝碼標定分為有砝碼標定稱和無砝碼標定稱，基本上講，2006年前生產的屬于有砝碼標定電子稱，使用該技術的電子稱在陶瓷業的應用有一定的局限性，一是有砝碼標定電子稱標稱麻煩，有時要重復幾次標定才能達到使用要求；二是陶瓷廠送粉工序粉塵較大，空氣潮濕，影響電子稱的配料精度和使用壽命；三是皮帶稱安裝環境有較大的振動，影響重量信號的采集;四是電子稱的重復精度誤差大，經過一定時間的運行，就要重復標定。現代陶瓷廠家廣泛采用無砝碼標定技術，使用該技術標定速度快，只需要一次標定就能達到要求，且重復精度高。根據使用情況的不同，有計量稱和配比稱之分。本文只討論配比稱。
1．2、陶瓷業皮帶電子稱的特點
陶瓷業電子皮帶稱與其它行業電子稱有較大的不同，它要求連續測量重復精度高、計量準確可靠（計量精度小于:± 3%）；能夠適應惡劣環境的工業場合需要。其典型特點如下：
物料輸送流量較小，通常在3—10T/H之間；
皮帶負荷變化較大，通常在0.05—2.22KG之間；
變頻頻率變化較大，通常在5—50HZ之間；
1．3、陶瓷業皮帶電子稱的誤差控制
一般要求，配比誤差控制在3%以內，計算公式如下：
其中：
W1是標定重量；
W2是實時重量；
當配料誤差大于3%時，啟動電子稱報警，彈出相應的報警畫面，方便操作人員查詢，并根據報警提示，作出相應的處理。
2、系統組成
本控制系統采用裝有亞控組態軟件KINGVIEW6.53的研華工控機作為上位機，OMRON CP1H PLC作為下位機，電子稱傳動裝置采用三菱FR-S520E變頻器。由凌華AD板卡ACL8112HG與余姚傳感器廠生產的S型重量傳感器構成重量信號的采集處理。系統組成原理圖如下所示：
2．1、本系統中，采用了歐姆龍CP1H PLC作為主控制器。OMRON PLC性價比較好，質量可靠，在各行各業得到廣泛應用。CP1H機型提供強大的IO擴展能力，提供功能塊編程，提供眾多的內部函數供用戶使用，深得用戶喜愛。在本系統中，所有的數字量控制全部由PLC完成，由PLC采集各料倉的料位信號、報警信號等，控制各輸送帶及皮帶電子稱的運行及報警后的處理。
2．2、本系統中，采用三菱FR-S520E變頻器作為皮帶電子稱的主傳動，由于本系統電子稱較多，一共使用了32臺變頻器。
三菱變頻器經過近20年的發展，產品質量和功能都相當穩定與完善。其提供的串行通訊功能，特別適合于本方案應用。
值得一提的是，由于工控機不提供RS485接口，為了與三菱變頻進行串行通訊，我們采用了工業級RS232轉RS485轉換器。選用轉換器時，要重點考慮抗干撓能力及穩定性這兩項指標。
2．3、重量信號的采集與處理
凌華ACL-8112HG是一款用于PC/AT兼容計算機的高速模擬量及數字量I/O卡，其分辨率高（1/4095），轉換時間快（僅8微秒），輸入范圍寬（支持各種常用的模擬量信號的采集），輸入過電壓能力強（最大35V），采樣頻率快（最高達100KHZ）。
余姚傳感器廠生產的S型重量傳感器，采用懸掛式安裝，其精度等級高（0.05）,靈敏度高(2.007MV/V),溫度范圍寬（-30-70度），過載能力強（150%F.S）。
本系統中，S重量傳感器輸出的微弱電信號由放大板放大，輸出標準的0—10V信號到ACL8112HG板卡，完成重量信號的采集工作。
3、上位機畫面的設計
3、1、裝有KINGVIEW6.53的研華工控機作為本工程的核心設備，安裝在主控室內，主控室安裝有動力配電柜、電腦操作柜、變頻器柜、接觸器控制柜，為了保證整個系統的正常運行，主控室內安裝了空調機組，除塵裝置等。
3．2、組態王KINGVIEW6.53上位機系統
3．2．1、用戶權限
在本工程中，開機即進入用戶登錄畫面，只有具有合法的登錄密碼方能登錄與退出系統。共設有五個用戶，即早班、中班、晚班操作員，維護員、系統管理員，每個畫面有不同的操作權限，系統管理員具有最高權限，可以執行調整運行參數、改變工藝配方等操作。開機畫面如下圖：
3．2．2、畫面說明
本系統中，共有26 個畫面，分別是電子稱初使化，重量實時顯示，手動操作，自動操作畫面，流量抽測，流量設定，及各種彈出式報警畫面，如稱缺料報警彈出相應的畫面等。
3．2．3、標稱功能
陶瓷電子稱,采用衡流量式工作原理,在算法設計上,采用了新型的無砝碼標定技術,省去了砝碼標稱的繁鎖工序及后期的不穩定性。
標稱時，先手動設定變頻器運行頻率，由人工抽測實時流量，填入相應的標稱表格，由計算機計算出相應的流量系數，至此，標稱即完成。即可投入配料。如下圖：
3．2．4、流量抽測功能
由于陶瓷粉料顆粒不均勻，濕度大，易造成粉料結團而堵塞電子稱上料口，導致電子稱的實際輸出流量與設定流量不一致，當由重量傳感器檢測到有重量偏差時，發出實時報警，通知操作工需進行處理。通常，處理完成后，需要進行一次人工流量抽測功能，即人工測算出電子稱的實際流量。流量抽測的方法是：調用相應的流量抽測畫面，把相應的實測重量，實測時間填入對應表格，即完成該稱的流量校正，此時，上位機輸出一個新的變頻器頻率到該變頻器，以調整電子稱皮帶速度，從而達到衡流量控制。如下圖：
3．2．5報警處理
當電子稱出現故障及任一變頻器、熱繼電器跳閘時，該報警會在上位機實時顯示出來，配合聲光報警，即時通知操作員發生了故障并根據顯示的操作步驟，即時對故障進行判斷和處理。如某電子稱缺料時，會在報警窗口中顯示“**稱缺料報警，請查看下料口是否堵塞”。如下圖：
4、結語
本系統自2008年3月投入使用至今，故障較少，運行穩定，累積誤差小于3%，完全滿足我廠拋光磚，微粉磚，大顆粒磚的生產要求。
參考文獻：
《OMRON CP1H編程手冊》
《三菱變頻FR-S520E操作手冊》
《kingview命令速查手冊》北京亞控科技公司出品
《kingview初級培訓手冊》北京亞控科技公司出品
姓 名：劉建川
身份證號：510802197912301710
電 話：013026800437
作者通聯：廣東省唯美陶瓷公司
地 址：廣東省東莞市高步鎮塘廈唯美陶瓷工業園
郵政編碼：523281
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