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1，引言
玻璃生產(chǎn)過程中，配料是一道極其重要的工藝，原料稱重又是配料生產(chǎn)過程中最重要的環(huán)節(jié)。玻璃原料的自動配料是現(xiàn)代玻璃工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在以往的配料自動控制中，大多采用“集中控制，集中管理”，往往由于某部位出現(xiàn)事故而使控制系統(tǒng)癱瘓。一種由配料控制器、PLC及研華工控機組成的配料控制系統(tǒng)，實施“分散控制，集中管理”的控制模式，采用總線式通信傳輸，上位工控機進行數(shù)據(jù)集中管理、打印及控制參數(shù)輸入，同時也可以將參數(shù)、數(shù)據(jù)通過因特網(wǎng)遠傳，便于遠距離對參數(shù)及數(shù)據(jù)進行分析，并實現(xiàn)控制儀表診斷。
2，配料系統(tǒng)的設(shè)備
玻璃原料主要由硅砂、純堿、方解石、長石及混合小料等六種原料組成，配料房設(shè)有六個對應(yīng)的配料倉。配料倉上方設(shè)有運送原料的斗提機。小料倉是用來存放由多種微量化工原料預(yù)混合后的混合小料，為了提高配料精度，常把長石粉與小料混合在一起稱重。在每個料倉壁設(shè)有料倉振打裝置，原料一般采用振動式給料機（或螺旋給料機）通過溜管送進稱料斗。稱重采用S型稱重傳感器。秤體采用圓形，秤口坡度必須根據(jù)化工原料的不同采用不同的設(shè)計。在每個稱料倉壁也設(shè)有料倉振打裝置。混合機將幾種原料定時混和，混合機旁設(shè)有定量加水儀表向混合機加水。暫存斗將混和好的原料暫時存放起來，以便將原料均勻地送入皮帶機，其倉壁也設(shè)有料倉振打裝置以便順利放料。碎玻璃倉分外購碎玻璃倉及廠內(nèi)碎玻璃倉。放料時由振動給料機向皮帶機均勻地鋪放碎玻璃，這樣在皮帶傳動機產(chǎn)生均勻料層。在皮帶機末端設(shè)有除鐵裝置，以消除鐵雜質(zhì)對玻璃窯爐爐體的損壞。此外，在皮帶機上設(shè)有不同擋板，便于將原料送往不同的窯爐車間。提升機將玻璃原料提升，送入皮帶機，最后由皮帶機將玻璃原料送入窯爐料倉。窯爐料倉上端和下端各設(shè)有料位儀表，用來檢測料位高度，一般采用電容式料位計。另外，在高質(zhì)量玻璃制品中，常設(shè)有硅砂脫水設(shè)備，以便更好地保證玻璃原料的含水量。為了減少玻璃原料的含鐵量，所有料倉一般都由不銹鋼材料制成。
研華工控機的COM1通信口與PLC采用RS232通信連接方式，同時研華工控機的COM2通信口與各個配料控制器采用總線通信方式。PLC與配料控制器是I/O信號連接，PLC向配料控制器發(fā)出啟動、停止信號，配料控制器向PLC發(fā)送配料結(jié)束信號。另外，研華工控機通過調(diào)制解調(diào)器與因特網(wǎng)，使系統(tǒng)在玻璃廠內(nèi)形成局部網(wǎng)。
（2）配料控制部分配料控制部分由PLC、配料控制器、稱重傳感器及信號分配器組成。PLC主要用于設(shè)備起停及倉門的打開與關(guān)閉等開關(guān)量控制，是配料系統(tǒng)連鎖的邏輯控制部件，它通過對倉門、運行設(shè)備的狀態(tài)檢測，對配料系統(tǒng)實施系統(tǒng)互鎖。PLC與配料控制器是I/O方式連接，直接參與配料控制。配料控制器采用德國某公司的配料控制器，具有稱重信號采集，快加、慢加控制及過沖量自整定等功能，可對料方輸入及參數(shù)進行修改。每個秤裝有三個稱重傳感器，其信號送入分配器，并聯(lián)連接到橋壁上，經(jīng)過電壓分壓送入配料控制器。
4，系統(tǒng)工作原理
首先是將原料從各自的地倉通過斗提機送入配料倉，小料預(yù)混后送入小料倉。當(dāng)窯爐料倉下限報警后，配料系統(tǒng)開始啟動，先將皮帶機、提升機、混合機順序啟動，同時配料控制器按照配方開始配料。開始配料與料斗門關(guān)到位互鎖，即料門關(guān)才允許開始配料。如果料門在關(guān)信號給出后一定時間內(nèi)不能關(guān)到位，PLC將產(chǎn)生報警，提示維修人員維護檢修料斗門。配料時的加料分為快加、慢加。快加是指稱重質(zhì)量未接近料方時迅速加料，如果流速未達到指定流速時，配料倉開始振打，直至達到指定流速；慢加是指稱重質(zhì)量接近料方時開始慢速加料，這時不允許料倉振打。當(dāng)三個稱重倉稱重完畢，向PLC請求放料，在混合機料空和混合機料門關(guān)到位的情況下，允許配料稱重控制器控制放料。放料完畢后由PLC控制關(guān)料門，料門都關(guān)到位后PLC允許配下一種料?；旌蛿嚢栌蒔LC定時控制，攪拌機始終攪拌，攪拌時定量加水，混合倉必須在暫存斗料門關(guān)（暫存斗如果設(shè)有稱重秤）且秤空時放料。混合倉關(guān)到位后暫存斗開始放料。外購碎玻璃倉和廠內(nèi)碎玻璃倉經(jīng)延時開始向皮帶機送料，送料的多少由料門開度控制。外購碎玻璃倉和廠內(nèi)碎玻璃倉的起停根據(jù)暫存斗放料開始和放料結(jié)束來控制。所有控制由PLC實施控制連鎖，由PLC控制順起、順停。
5，主要技術(shù)指標及功能
傳感器精度為±0.03%；配料精度為±0.5%；全系統(tǒng)實施互鎖。系統(tǒng)主要功能包括檢測、顯示、控制、通信及輸入打印等功能。系統(tǒng)能實時檢測各項工藝參數(shù)，檢測設(shè)備運轉(zhuǎn)情況及通信故障檢測。系統(tǒng)能實時顯示各項工藝參數(shù)及工作運行圖，包括工況流程圖、配料設(shè)備的控制圖、配料料方表及記錄表（稱料記錄、報警記錄、料方記錄等）。控制功能包括：①互鎖功能配料系統(tǒng)是由多種設(shè)備構(gòu)成，在運行中彼此相互關(guān)聯(lián)，因此必須實施設(shè)備互鎖，從而避免造成堆料、堵料、廢料等事故發(fā)生；②順起、順停即皮帶機、提升機、混合機按一定順序啟動及一定順序停止；③延時停止如果提升機存有余料，勢必造成提升機下次啟動時載荷過大，損壞提升機設(shè)備，因此必須采用延時停止；④稱重配料時配料控制器具有快加、慢加控制及過沖量自整定等功能，確保稱重快速、準確；⑤強啟、強停為了便于維護、維修設(shè)備并能迅速處理事故，系統(tǒng)設(shè)有設(shè)備強行啟動和強行停止開關(guān)；⑥廢料處理當(dāng)發(fā)生廢料時，允許皮帶機倒轉(zhuǎn)，將廢料送入廢料堆，玻璃廠一般將廢料當(dāng)作廠內(nèi)碎玻璃處理。
通信功能主要指工控機與配料控制器、工控機與PLC的通信以及工控機上因特網(wǎng)實現(xiàn)遠傳。
系統(tǒng)具有多種輸入方式，料方及配料控制參數(shù)可以從配料控制器通過鍵盤直接輸入，也可以通過工控管理機向配料控制器傳送料方及控制參數(shù)。工控機可將料方、配料結(jié)果及報警實行打印機輸出。
6，軟件實現(xiàn)
Window95環(huán)境下，利用組態(tài)軟件編寫畫面、打印及鍵盤操作程序。工控機與配料控制器的通信用VB編寫，通信格式參照配料控制器的通信手冊。PLC的控制程序用PLC提供的編程軟件編寫，通信遵循/MODE-BUS通信協(xié)議。
7，結(jié)束語
該配料系統(tǒng)系統(tǒng)已投入運行三年，成功地進行了配料車間的全自動生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)的整體運行速度和配料精度，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，以其靈活性、可靠性、方便性而受到用戶好評。

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