引言
配料机广泛应用于水泥、矿山、冶金及农产品加工等行业，在其生产过程中，对粉料输送、流量及粉体配料的称量要求比较严格，否则会严重影响产品质量的稳定。因此，实现高精度的自动配料对工业企业生产有着极为重要的意义。原来的配料系统往往都是采用模拟电路控制滑差调速电机的方法进行速度控制，由于滑差电机调速方式在低速时特性差、效率低，现场外部工作环境又很恶劣，工艺粉尘很多，这些粉尘很容易进入滑差电机内部而出现磨损、卡死等现象，造成工作故障多，维修、维护麻烦，影响正常生产。本文拟介绍一种以四方V560变频器驱动异步电机进行调速的配料系统控制方案，以提高设备的配料精度和运行稳定性。
一、工艺介绍
企业内常见的是皮带秤自动配料系统，其结构形式是一种最基本、使用最广泛的皮带配料系统，主要构成如下图1所示。
图1
其主要工作流程是:料仓打开后，物料落入相应的皮带上，皮带电机拖动皮带转动，则物料被连续拉出，皮带电机的转速就决定了物料的流量。每个皮带下面有一自动称重皮带秤，通过皮带秤就可以称出下料的流量、累积量等数据。所有皮带的下面是一输送主皮带，主要作用是把混合好的原料送到下级容器中。
二、系统方案介绍
图2 系统控制图
1. 系统生产所需各物料的流量由上位机(微机控制系统)给出，并通过RS485网络传输至变频器;
2. 各物料的瞬时流量通过称重传感器测量后反馈至变频器;
3. 变频器内部软件集成针对皮带秤和螺旋秤优化的PID流量控制和配料计量算法，通过流量设定及反馈，调节变频器的输出频率以控制输送皮带的转速，自动实现给料流程的精确控制和给料总量的准确计量。变频器流量PID闭环调节结构图如图3 所示。
图3
三、方案特点
1. 变频器通过通讯实现与上位机的信息交换，方便对配料现场进行实时监控，系统自 动化程度高，节省了劳力，提高了生产效率;
2. 具有来料堵料、缺料检测及设备故障等各种保护、报警功能，系统稳定性高，同时方便操作人员快速排除故障，减轻设备维护工作量;
3. 系统配料精度高，流量控制精确度<1%，计量累积误差≤3%，有效提升了产品质量;
4. 螺旋配料模式及皮带配料模式可选，满足不同配料机的控制需求。
图4
功能代码
参数名称
出厂值
设定值
FC.0.01
频率给定方式
0
1
FC.0.02
运行命令通道
0
2
FC.0.03
功能使能
0000
1396
FC.0.10
流量配置模式
0000
0010
FC.0.25
压力反馈源
0000
0001
FC.0.26
加料输入上限
100%
根据实际需求设定
FC.0.27
振动加料功能
0000
根据实际需求设定
FC.0.28
PID控制
0000
0010
FC.0.31
比例增益
2
根据实际需求设定
FC.0.32
积分时间
20.0
根据实际需求设定
FC.0.33
微分系数
10.00
根据实际需求设定
FC.0.35
静态允许偏差
5.0
8.0
结束语
本文介绍了一种基于四方V560系列变频器的配料机控制系统方案，该方案的自动化程度高，配料流量控制精确，满足设备运行的恶劣环境，有效提升了产品质量及生产效率，设备运行稳定。目前已成功的应用于多个配料机的控制系统中。
1、《V560系列高性能矢量变频器说明书》 深圳市四方电气技术有限公司