自动配料集散型控制系统研究设计
一般来说，配料种类多，配料成分随供货渠道的变化而变化，配合料的质量指标随工艺要求也经常变化，故各单种物料的配合比例需根据生产状况的变化而不断改变。在配料过程中，环境温度、湿度会引起物料的粘度、比重、粒度发生变化，严重影响下料精度。然而，配料工艺对每种物料的下料速度和精度要求严格，全线配料速度和精度也要求高。随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的生产配料装置远不能满足当前高度自动化的需要。减轻劳动强度，保障生产的可靠性、安全性，降低生产成本，减少环境污染、提高产品的质量及经济效益是企业生产必须面临的重大问题。因此，作为一套完整的自动配料系统应该完成各种工艺条件下合适配比的求得，并按照求得的配比准确配料。
1.1 系统应用领域
该系统可用于对多种散装物料按预定的配比进行自动连续的流量控制的场合，例如石油、化工、冶金、纺织、制药、烟草、机械加工、建材、市政建设等行业的散状物料配料的工艺控制。
2 自动配料系统
2.1 系统结构组成(以某钢厂7台配料秤为例)
电子皮带秤（自动将皮带输送机上流过的散装物料进行连续累计的一种装置）自动配料系统主要由以下几部分组成:7台储料仓、7台圆盘给料机、7台自动皮带输送机（内嵌电子皮带秤）、7台现场操作盘、1台仪表控制柜（内嵌EMC1495电脑积算仪和AI-808智能调节器等）、1台动力控制柜、1台低压开关柜、2台变频器柜、1台工业控制微型计算机及组态软件。
2.2 系统工作原理
2.2.1 比例调节(下料闭环控制)原理
系统运行时，下料控制主要是通过电子配料皮带秤对圆盘给料机输送的物料进行计量，由控制仪表接收称重信号和速度信号，经处理后转化为累计值和瞬时流量，并将累计值、瞬时流量信号由RS-485口传送给工业控制机（上位机）、以4～20mA模拟电流信号传送给PID调节器，PID调节器将该信号与内部设定值进行比较运算后， 4～20mA的模拟信号送给变频器，再由变频器去调节圆盘给料机的转速，当流量增大时，降低圆盘给料机的转速，反之提高圆盘给料机的转速，从而使得几种物料的流量和阶段累计量均保持在设定的范围内，进而得到可靠的产品质量。
2.2.2 系统工作原理
（1）集中控制
工控机作为上位机，通过RS485接口与电脑积算仪和人工智能调节器进行双向通讯，并通过RS232接口与动力控制柜中的PLC进行双向通讯，构成完整的配料系统。根据生产工艺过程的需要，用户可在工控机端设定参数，启停设备，并对整个配料系统运行状况集中监控和生产数据集中管理，打印报表。同时工控机还留有一个RS485双向通讯接口，以备与其它工控机通讯。
（2）分散控制
脱离工控机，根据生产工艺过程的要求，直接向电脑积算仪和人工智能调节器输入参数，启动动力控制柜面板上的按钮，即使系统进行自动工作;也可通过手动方式（就地或远程控制）使系统进行工作。
2.3 系统性能特点
（1）系统的可靠性高
采用集散控制可使系统进行如下工作:手动工作;就地工作;脱离工控机后在智能控制仪表的支持下自动工作;上位机控制自动工作及由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动工作，从而大大提高系统的可靠性。
（2）产品的质量和生产效益好
根据生产过程的特点及工艺要求，通过自动控制系统和自动计量设备，整过生产过程中，可保证每种物料均在较高精度下进行运行（单机精度可达0.5%），进而保证混合物料的精度（系统精度可达1.0%），从而保证产品的质量，增加生产效益。
（3）生产过程的处理能力强
根据生产过程的需要，在工控机内修改相应参数，即可满足不同工矿的需要，使系统适应生产过程的能力大大提高。
（4）节约能源
系统动力部分的电机功率有11KW×7=77KW（以7台11KW电机计算），采用变频器进行控制，功率大约为40 KW大左右，大大节约能源。
（5） 工作效率和生产管理水平高
由于采用自动化生产过程控制，不仅改变以前半工半机的工作方式，而且能对生产过程中的每一环节进行监控和控制，可减少现场操作人员的数量。同时由于全面实现自动化，有助于生产管理人员进行生产数据分析和趋势预测，从而大大提高工作效率和生产管理水平。
（6）优化环境
系统采用变频控制，大大降低环境的燥声污染、减少动力启动对电网的冲击，整套设备采用全密封结构，大大减少粉尘对生产环境的污染。
3.其它功能
自动配料集散型控制系统还提供了许多辅助功能。
（1）实时故障报警。设有配煤槽料位高限、低限报警，堵料报警，皮带秤、给料机故障报警和误操作报警。当配煤槽发生堵料时，自动开启空气炮以消除堵料，三次开启仍不能消除时，发出声光报警信号，提醒操作人员及时处理。
（2）过程数据管理。建立了实时数据库，能方便地查询生产过程中任一指定时间段内的过程数据与历史曲线，并定时输出每班报表。
（3）多级后备。为了提高系统运行的可靠性，设立了多级后备功能。由操作人员根据故障等级，通过切换开关一级一级地切入后备，切换到最底层时为手动控制状态。

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