电子皮带秤自动配料系统的研究与开发

电子皮带秤自动配料系统的研究与开发

杨昕

黄河西宁热电有限公司 811600

摘要：19世纪末，新技术发展非常迅速，随着皮带输送系统的出现，批处理系统也如是说。皮带输送机系统最早的称重原理来自铲斗输送机的连续自动称重装置。随着传感器技术的飞速发展，批处理系统的发展也十分迅速。

关键词：电子皮带秤；自动配料；系统开发

1 引言

配料自动控制系统的研究设计对我国经济发展有着很重要的意义，精确的配料技术不仅可以扩大生产量，还可以是生产出来的产品具有很高的质量和性能，经得起市场的考验，使我们的产品在世界经济市场上更具有竞争力。

2 电子皮带秤自动配料系统的研究

电子皮带秤自动配料系统可以按照设定配比和流量控制各输入物料的瞬时流量，从而达到控制各种产品的质量和产量的目的，是实现生产过程自动化和智能化、企业的科学管理、安全稳定生产和节能降耗的重要技术手段。在自动配料生产工艺过程中，将主料与辅料按一－定比例配合，由电子皮带秤完成对皮带输送机输送的物料进行计量。PLC主要承担对输送设备、称量过程进行实时控制，并完成对系统故障检测、显示及报警，同时变频器输出信号调节皮带机转速的作用。电子皮带秤自动配料系统的配料秤控制器硬件部分主要有单片机、 荷重传感器、皮带走速测量、A/D转换器、D/A转换器、键盘扫描电路、显示电路等组成，系统硬件组成框架如图1所示。

图1 系统硬件组成框架图

每一个皮带秤系统的精确度和可靠性都很高，这些系统的实施和安装可以达到整个系统所确定的性能和工作精确度，以优化系统的最大性能。但若要皮带秤系统的最高性能得到最佳发挥，则必须强调它的工作性能和环境。鉴于卸煤线作业的条件相对恶劣，有必要对其作业和环境进行仔细研究，并设法克服这些困难，解决实地工作环境的问题，为使用皮带秤系统工作创造有利条件。－一个完整的皮带配料自动称重系统主要由配料电子皮带秤、仪表控制柜、动力控制柜、低压开关柜、变频器柜、现场操作盘、工业控制微型计算机、及监控管理软件几部分组成，如图2所示。

图2 控制系统结构图

3 自动物料搬运系统硬件设计注意事项 

自动物料运输系统，它主要是RM，又称堆叠器，以及两侧的存储和清洗系统。为了提高性能性价比，它一般设计为双RM的形式，两辆车协同工作，这导致了第一个问题：双RM控制。

堆叠器（RM）是自动物料运输系统的核心，对堆叠器的控制是核心。如果控制不好，很容易发生严重的机器碰撞事故。同时，它不应该太小心，这将影响转移效率，这需要很好地平衡。两个堆叠器 （RM） 设置在同一轨道上。为了防止碰撞，提高输送效率，提出了安全距离的概念：在两个堆叠器上设置对比度距离传感器，设置安全距离。如果正确设置安全距离位置，可以均匀划分两个堆叠器 （RM） 的运输能力，并平衡效率与安全之间的关系。随着液晶面板产业的快速发展，加工基板的规模从早期的第一代生产线发展到目前的10.5（11）代线。加工基板的尺寸也从300毫米的长度和宽度改为现在的3米多，厚度越来越薄如果墨盒的偏移损耗较大，对RM的定位精度提出了更高的要求。

鉴于上述情况，我们进行以下通信：在堆叠器 （RM） 的臂上，设置了三种测距传感器来检测位置。RM 中取出墨盒后，通过手臂上的传感器及时测量墨盒的位置，并计算墨盒在手臂上的误差。当手臂向下移动以放置墨盒时，它会反转伺服系统以消除错误。此计算不会影响输送效率，因为它是在输送过程中进行的。用于存储高代基板的墨盒重量一般超过 2T，堆垛机 （RM） 的运行速度达到 3.5m/s。当堆叠器 （RM） 拾取墨盒时，它会导致墨盒在加速和减速过程中发生抖动，尤其是在启动和停止时，内部底板有碎片的风险。为了解决这个问题，我们在设计中考虑振动抑制问题。本文介绍了加速和减速的概念，以动态控制加速和减速，解决了墨盒中的碎片问题。随着基材尺寸的不断增加，异常造成的损失将越来越多，这就要求我们准确分析基材碎片的原因，并及时采取对策。为了解决这个问题，我们在自动物料处理系统的两端和 RM 的两端安装 CCD 视频录制设备，这些设备可以节省一定的时间，以便于可追溯性。这样，原因可以通过观看视频后，基板片段，甚至上游和下游EQ片段可以看到，这是可视化管理。自动物料运输系统是一种高清洁度系统，最怕灰尘。我们在系统中设计了自动防尘装置 （MTC）。灰尘、气流、振动和其他测量设备安装在盒式磁带上，形成 MTC。根据上部系统设置，测量数据定时、固定路径、固定位置，并自动上传保存进行分析。我们可以根据测量数据确定设备是否需要清洁和维护。根据振动数据，可以分析设备可能的故障，及时消除故障。提高设备运行率。随着面板生成线的改进，面板变得越来越大，堆垛机 （RM） 的运行距离也变长。8代以上工厂的运行距离达到200米。最大的摩擦源是RM高速运行的电源和布线。同时，对传统储罐链电缆的电源也提出了严峻的挑战。电缆移动时间越长，断裂和其他损坏的可能性也更大。在这方面，我们研究气隙变压器的原理，使堆垛机（RM）与电源不需要电缆连接，无需接触。RM通过激励线圈获得电力，解决了摩擦粉尘产生和罐链电缆断裂的问题，为RM的长寿命运行提供了保障。

4 自动物料搬运系统软件设计注意事项 
　　自动物料运输系统的大脑是MCS物料控制系统：在LCD工厂中，它配置在上层管理系统（MES）和自动物料运输系统传输设备控制器之间，将传输指令从上部计算机划分为以传输设备为控制单元的子指令，并考虑输送设备的状态，选择最合适的传输设备进行传输。

大数据分析功能：MCS应具有强大的服务器和内存，在设备运行过程中按照一定规律不断存储整个系统的参数和数据。作为用户，我们可以根据自己的需要进行设置。我们可以自定义监控目标（操作系统、数据库等），将收集的数据存储在监控系统中，以积累历史数据。同时，我们可以在监控系统中设置不同的阈值来过滤我们需要的数据，即为客户提供服务。

可以实现更高效的传输：单个路径中的盒式磁带数量可以通过控制信号控制，通过提前或根据控制逻辑关系进行规划，实现整个系统中盒式磁带的有序流动。

通过系统的控制逻辑，可以提前将相关工艺盒放在棚内区域。当工艺机器需要盒式磁带时，可以在附近运输，从而节省远程运输时间。如果必须从远处运输，则运输操作的优先顺序可以自动调整，其他运输指令将让位。对于有特殊要求的工艺机器（有时间限制），采用 MES 系统预测自动物料运输系统的到达时间，缩短工艺机器的待机时间；在自动物料运输系统中，对工艺机器的输送指令给予优先考虑，以提高效率。因为有一个备用组，因此它可以自动切换到备用组，即使系统控制硬件在出厂操作期间已关闭；因此，即使系统控制硬件在出厂期间已关闭，也可以自动切换到备用组。由于系统设计为冗余结构，因此当检测到故障时，冗余模块将自动启动；在数据库关闭的情况下，系统可以使用内存处理数据，并在数据库恢复后自动将其复制到数据库。为了节省人力，实现自动化，该软件配备了状态监测系统模块（操作系统、数据库、应用程序），当异常时，可以通过网络发送到客户指定的终端，告诉用户在出现问题时如何处理问题。通过大数据的收集，我们可以在故障发生前进行检测，实现预防性维护。更新系统时，无须停止软件即可不停止更新程序功能。 

5 总结

自动物料运输系统是最新的仓储技术。它集机械、电子、通信、网络、计算机、传感器和自动控制技术于一类。在生产过程中，可以提高盒式磁带的精度和传输效率，减少印地机的时效和转移效率。

参考文献 
　　[1] 田智慧，张永胜，王国平.自动称量配料控制系统设计[J].包装工程，2009（1）. 
　　[2] 李亮，郁书中.PLC控制耐火材料配料系统的设计[J].耐火材料，2011（6）.