玻璃生产线配料称重系统.doc

玻璃生产线配料称重系统
说明书（定制版）

潍坊三合自控设备有限公司
2011年12月版
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目 录
一、 项目介绍
1. 控制系统介绍
2. 设计要求
3. 设计分界面
4. 控制对象
5. I/O点分配
6. 称重系统介绍
7. 配料控制结构介绍
8. 工艺控制流程说明
9. 规格参数
二、 系统配置清单
三、 售前售后服务承诺
四、 项目开发周期
附件1 称重配料控制仪表说明书
附件2 称重模块使用说明

一、 项目介绍
此玻璃配料系统由两条生产线构成——600t/d超白线和600t/d制镜线，两条配料系统建在同一个配料车间内，600t/d超白线也有可能生产制镜玻璃。超白线和制镜线配料系统的单日最大配料能力分别按照1100t和1200t设计（不含碎玻璃）。

制镜配料线和超白配料线均考虑了两条生产线的配料能力，配合料经配料皮带送入共用的中间仓，然后进入各自的混合机。

1. 控制系统介绍
1.1 该系统主要由现场仪表（称重传感器、在线测水分析仪等）、称量控制器（仪表）、PLC与PC操作站以及与之配套的控制柜、操作台和（硬）模拟屏等组成，能够实现称量与配料、混合以及配合料输送整个配料过程的自动控制。
1.2 传感器、称量仪表选用柯力产品；PLC选用Siemens S7系列产品；称量仪表通过总线（Profibus）实现与PLC通讯。
1.3 系统具有全自动、半自动及手动配料的功能。
1.4 系统稳定可靠，抗干扰性强，可维护性高。系统具有完善的故障自诊断和报警功能，诸如设备故障报警、超差报警、物料流量报警、中间仓复核秤超标报警；中间仓复核秤排料后的“皮重”与加料前进行比较，具有超差报警等功能。
1.5 完善的中文报表功能，具有配方、配料报告、本班物料消耗、误差累计、平均误差、日消耗、月消耗等打印功能，并能随时在主机上查询。
1.6 具有完善的悬浮量自动修正功能。
1.7 人机界面友好。
1.8 按“交钥匙工程”模式，提供全套的供应与服务。
1.9 碎玻璃系统的控制：
碎玻璃系统联锁控制，以碎玻璃中间仓料位发讯器为基准分为前后两段：
1) 前段：（碎玻璃中间仓®窑头料仓）
送料开车顺序：窑头发出送料信号®原料车间混合料送料信号®窑头可逆配仓皮带机®原熔皮带永磁除铁器®原熔皮带机®4＃碎玻璃皮带机永磁除铁器®4＃碎玻璃皮带机®4＃碎玻璃皮带机排料电磁振动给料机®碎玻璃中间仓料位发讯器®碎玻璃电子秤。
停车顺序逆向进行 。
2) 后段：（碎玻璃中间仓®冷端碎玻璃破碎机）
碎玻璃中间仓未满时,开车顺序：碎玻璃中间仓料位发讯器® 3＃碎玻璃皮带机永磁除铁器®3＃碎玻璃皮带机®电动分料器®2＃碎玻璃皮带机永磁除铁器®2＃碎玻璃皮带机®1＃碎玻璃皮带机®碎玻璃破碎机。
利用堆场碎玻璃时：3＃碎玻璃皮带机永磁除铁器®3＃碎玻璃皮带机®地坑内碎玻璃破碎机®电磁振动给料机。停车顺序逆向进行。
碎玻璃中间仓满时开车顺序：碎玻璃中间仓料位发讯器®电动分料器®2＃碎玻璃皮带机永磁除铁器®2＃碎玻璃皮带机®1＃碎玻璃皮带机®碎玻璃破碎机。
停车顺序逆向进行。
1.10 在配料车间白云石、硅砂、纯碱、石灰石、长石和芒硝料仓设置低位、高位音叉料位发讯器，通过料位器控制上料设备的启停；在碳粉和其它小料料仓设置低位音叉料位发讯器，当料仓空时，料位器发讯号通知上料，料仓满时，人工通知停止上料；在碎玻璃中间仓顶部设有音叉料位发讯器，仓满时设音响及灯光信号，仓顶设防雷装置，皮带机设事故报警信号，每台用电设备设就地开关按钮。
2. 设计要求
Ø 每台电子秤设有自动校秤功能。
Ø 硅砂和超白砂使用微波测水仪（每条线2台）并参与配料控制，对硅砂和超白砂配料量及混合料加水量具有补偿功能。
Ø 混合料加水采用定量加热水。
Ø 每台秤斗预留人工校秤放置满量程砝码的位置。
Ø 每台秤斗设呼吸罩。
Ø 中间仓复核秤锥形段与水平面间的夹角不小于55°，并将中间仓内壁，特别是直段与锥形段焊缝处打磨光滑，减少粘料现象发生的可能性。
Ø 在复核秤中间仓上安有气锤。
Ø 中间仓气动卸料装置与电子秤系统配套、卸料装置与下部的溜子为软连接。
Ø 超白线所有配料设备的铁质部件与超白砂和碎玻璃接触部位均须加不小于8mm厚UHMW-PE耐磨衬板，与其余物料接触部位须加不小于5mm厚UHMW-PE耐磨衬板。
Ø 对于超白线碎玻璃配料系统的设备，请考虑加耐磨且不带入铁的内衬材料。
Ø 长石含水率较高，且为增量法称量，为防止粘料和堵料，所以秤锥形段与水平面的夹角不小于60°。
Ø 电子秤给料机和排料机由称量中心选型设计，所以采用电磁振动给料机，建议采用低噪音型，并且尽量减少秤及其附件空间高度。向称量秤斗加料的给料机与秤斗间为软连接，给料机的出料口宜为密闭向下（硅砂和超白砂除外），以防软连接处积料，影响称量精度。
Ø 4＃ 碎玻璃皮带机带速1.0米/秒,要求碎玻璃均匀撒在混合料皮带机上,同时落入窑头料仓。
3. 设计分界面
Ø 称量系统设计部门与承包商的设计分界面：
Ø 配料车间：振动给料斗下方的插板阀以下，配料皮带以上的部分均由称量系统设计部门负责选型设计（包括给、排料电磁振动给料机和排料门的安装及与相关设备的连接设计）。
Ø 混合房：中间仓复核秤和排料门的安装及与相关设备的连接设计。
Ø 碎玻璃：电子秤给料电磁振动给料机及其以下部分，电子秤排料电磁振动给料机及其以上部分均由称量系统设计部门负责选型设计（包括给、排料电磁振动给料机的安装及与相关联设备的连接设计）。
Ø 超白砂/硅砂微波测水仪的选型设计。
Ø 混合机定量加热水的设计（包括水秤，阀门的安装及与相关联设备的连接设计）
4. 控制对象
称重仪表将料仓的实际重量反馈给PLC，当重量达到要求值时，PLC控制电动分料器或者电磁振动给料机的启停，达到物料的添加和停止。控制对象具体如下：
配料线
物料
给料设备
单位
数量
备注
制
镜
线
硅砂
振动给料斗
套
6

白云石
振动给料斗
套
4

石灰石
振动给料斗
套
3

长石
纯碱
振动给料斗
套
10

芒硝
煤粉
备用料
振动给料斗
套
4

混合物料
制镜线皮带机
套
1

热水
阀门
套
1

碎玻璃
给料皮带机
套
1

电磁振动给料机
套
1

振动给料斗
套
1

混料皮带机
套
1

加水后混合物料
制镜线进窑皮带机
套
1

超
白
线
超白砂
振动给料斗
套
6

白云石
振动给料斗
套
4

石灰石
振动给料斗
套
3

备用料
纯碱
振动给料斗
套
10

芒硝
振动给料斗
套
3

小料
小料
振动给料斗
套
4

小料
小料
混合物料
超白线皮带机
套
1

热水
阀门
套
1

碎玻璃
给料皮带机
套
1

电磁振动给料机
套
1

振动给料斗
套
1

混料皮带机
套
1

加水后混合物料
超白线进窑皮带机
套
1

混合物料
中间仓气动卸料装置
套
8

5. I/O点分配
PLC输入点统计：
配料线
控制物料
PLC输入点内容
单位
I点数量
备注

紧急停车按钮
个
3

全自动、半自动和手动选择
个
2

窑头送料信号
个
1

原料车间混合料送料信号
个
1

制
镜
线
硅砂
振动给料斗点动
个
6

白云石
振动给料斗点动
个
4

石灰石
振动给料斗点动
个
3

长石
纯碱
振动给料斗点动
个
10

芒硝
煤粉
备用料
振动给料斗点动
个
4

混合物料
制镜线皮带机点动
个
2

热水
阀门点动
个
1

碎玻璃
给料皮带机点动
个
1

电磁振动给料机点动
个
1

振动给料斗点动
个
1

混料皮带机点动
个
1

加水后混合物料
制镜线进窑皮带机点动
个
2

超
白
线
超白砂
振动给料斗点动
个
6

白云石
振动给料斗点动
个
4

石灰石
振动给料斗点动
个
3

备用料
纯碱
振动给料斗点动
个
10

芒硝
振动给料斗点动
个
3

小料
小料
振动给料斗点动
个
4

小料
小料
混合物料
超白线皮带机点动
个
1

热水
阀门点动
个
1

碎玻璃
给料皮带机点动
个
1

电磁振动给料机点动
个
1

振动给料斗点动
个
1

混料皮带机点动
个
1

加水后混合物料
超白线进窑皮带机点动
个
1

混合物料
中间仓气动卸料装置点动
个
8

PLC输出点统计：
配料线
物料
PLC控制对象
单位
O点数量
备注
制
镜
线
硅砂
振动给料斗接触器
个
6

白云石
振动给料斗接触器
个
4

石灰石
振动给料斗接触器
个
3

长石
纯碱
振动给料斗接触器
个
10

芒硝
煤粉
备用料
振动给料斗接触器
个
4

混合物料
制镜线皮带机接触器
个
1

热水
阀门
个
1

碎玻璃
给料皮带机接触器
个
1

电磁振动给料机接触器
个
1

振动给料斗接触器
个
1

混料皮带机接触器
个
1

加水后混合物料
制镜线进窑皮带机接触器
个
1

超
白
线
超白砂
振动给料斗接触器
个
6

白云石
振动给料斗接触器
个
4

石灰石
振动给料斗接触器
个
3

备用料
纯碱
振动给料斗接触器
个
10

芒硝
振动给料斗接触器
个
3

小料
小料
振动给料斗接触器
个
4

小料
小料
混合物料
超白线皮带机接触器
个
1

热水
阀门
个
1

碎玻璃
给料皮带机接触器
个
1

电磁振动给料机接触器
个
1

振动给料斗接触器
个
1

混料皮带机接触器
个
1

加水后混合物料
超白线进窑皮带机接触器
个
1

混合物料
中间仓气动卸料装置气动阀门
个
8

超差报警声光报警继电器
个
1

设备故障报警声光报警继电器
个
1

物料流量报警声光报警继电器
个
1

复核秤超标报警声光报警继电器
个
1

PLC输入点共计88个；PLC输出点共计83个；考虑到输入输出点余量，所以PLC点数为：输入点97个，输出点94个。
6. 称重系统介绍
将3个称重模块安装在配料罐的3个支脚，安装示意图如下：

安装有柯力称重模块的配料罐示意图
称重系统采用3只称重模块接入接线盒，再通过电缆接入称重控制仪表，示意如下：

称重系统配置示意图
6.1称重模块：使用三合公司生产的SB-A1t、SB-A2t、SB-A3t、HSX-300、HSX-500等称重模块。详细参数见：《附件2：称重模块使用说明》。
6.2 称重控制仪表：使用三合公司生产的XK3101+仪表。详细功能和参数见：《附件1：称重配料控制仪表说明书》
6.3不锈钢接线盒：使用三合公司生产的JXH-4不锈钢四线式接线盒。
7. 配料控制结构介绍
7.1 系统架构图：

系统架构图
7.2 系统介绍：
配料控制系统中每个称重单元利用独立的配料控制称重仪表控制，控制速度更快，控制精度更高。PLC采集29个配料控制称重仪表称重数据，按照用户提供的工艺流程及参数设置进行统一协调调度，控制相应的执行机构，从而实现配料的目的。
其中工业计算机通过通讯口，与PLC建立起实时通讯网络，实时显示PLC内部存储器的变化，现场执行机构的状态以及工艺参数设置。
29台称重仪表安装于现场仪表箱内，工控机安装于四楼调配计控室内，当工控机出现故障时，所有自动控制阀复位，处于闭合位置。
所有控制画面同步显示在计算机显示器上，整个组态画面如下图：（最终画面根据用户提出的需求设计）
注：组态画面和功能最终根据技术协议内容开发。
7.3 组态软件功能介绍
1）实时监控系统运行情况，异常系统显示报警信息，同时执行调配计控室内的声光报警器；
2）可存储65535组配方数据，配方方便用户编辑，配方设有单种物料的最小值和最大值，在修改使用值下，如不在范围内，存盘前会提示修改对应物料的使用值，起提示功能，避免误修改配方内容而给配料带来的错误；
3）操作员、工程师等权限可由最高管理员配置和管理；
4）可以通过鼠标点击操作，可选择任意一组配方启动；
5）系统设有的MD5加密方式使的数据更安全；
6）使用网络数据库存储数据，数据维护，数据管理更方便；
7）每次配料明细都保存在数据库中，需要浏览时，可根据选择的条件查询，统计，打印和导出Excel表格；
8）可通过网线，利用现有的组态软件，实现远程浏览报表和编辑配方数据；
9）组态画面使用C++开发，可根据用户的需求，在原有基础上扩展信息化管理，减少投资。
10）组态画面中的调配界面可设置以下内容：
配料线
秤斗
单台秤最大称料量（Kg）
容重（t/m3）
单位
数量
备注
制
镜
线
硅砂
2000
1.4
台
2
减量法
白云石
500
1.6
台
2
减量法
石灰石
600
1.5
台
1
增量法
合用一台秤
长石
1.6
纯碱
600
1
台
5
减量法
芒硝
煤粉
备用料
180
0.7
台
1
增量法
合用一台秤
0.4
1.6
复核秤
5600
1.2
台
1
每副料全部排空
水秤
220
1
台
1
混合料加水
碎玻璃
1500
1.2
台
1
减量法

超
白
线

超
白
线
超白砂
2000
1.4
台
2
减量法
白云石
500
1.6
台
2
减量法
石灰石
600
1.5
台
1
增量法
合用一台秤
备用料
1.6
纯碱
600
1
台
5
减量法
芒硝
180
0.7
台
1
增量法
合用一台秤
小料
1.6
小料
180
1.6
台
1
增量法
合用一台秤
小料
1.6
小料
1.6
复核秤
5600
1.2
台
1
每副料全部排空
水秤
220
1
台
1
混合料加水
碎玻璃
1500
1.2
台
1
减量法
8. 工艺控制流程说明
8.1 称重仪表采用Profibus接口与PLC双向通讯, 进行称量数据的实时传输、控制，实现单台称重配料控制仪表的进出物料的精确控制，较传统的控制方式有较大的优越性；
8.2 调配前所有阀门处于关闭状态；
注：控制工艺最终根据双方技术协议内容编制。
9. 规格参数
1、 系统名称与数量：玻璃生产线配料称重系统，计1套（包含29套称重系统）；
2、 称重系统系统量程：0.2T,0.6T，1T，5T等(不含配料罐)；
3、 环境要求：常温、防水；
4、 接线盒：现场使用，不锈钢四线式接线盒；
5、 仪表：安装于现场仪表箱内,带Profibus DP接口，仪表可连接PLC DP主站，构成Profibus网络；
6、 PLC控制系统：布置在控制室内；
7、 计算机放置在调配计控室内，做输入、管理、监控、记录储存所有工艺和操作数据。与控制室PLC通过Profibus总线连接，最远距离可达到1200米；
8、 系统精度：±0.1%F.S。
二、 系统配置清单
序号
部件名称
数量
参数简介
生产厂家
备注
1
XK3101+称重显示控制器
29套
带Profibus接口
潍坊三合
可很方便地嵌入式安装于控制柜面板上，可直接连接电脑串口
2
SB-A1t
静载称重模块
6套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
3
SB-A2t
静载称重模块
12套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
4
SB-A3t
静载称重模块
6套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
5
HSX-200
称重模块
15套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
6
HSX-300
称重模块
12套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
7
HSX-500
称重模块
36套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
8
JXH-4
四线接线盒
29个

潍坊三合
不锈钢材料
9
四芯电缆
1400m

10
操作控制台
1套

潍坊三合
含：PLC 电源
储存卡
数字量输入模块
数字量输出模块
模拟量输入模块
连接电缆
前连接器
控制台含端子和小型断路器等辅件
11
工控机
1套
IPC-610-H

配置22寸液晶显示器
12
配料系统
监控软件
1套

潍坊三合
根据双方技术协议设计
13
电子秤给料电磁振动给料机
32套
含相关配件

14
电子秤排料电磁振动给料机
34套
含相关配件

15
DN25气动阀门
2套
含相关配件

法兰接口
建议型号Q641F
16
DN50气动阀门
2套
含相关配件

法兰接口
建议型号Q641F
17
气控柜
2套

安装电磁阀及气源处理件等
18
断路器
100个
20A

19
交流接触器
70个
10A

20
热继电器
70个

21
中间继电器
70个

22
开关电源
1个
输出24V

23
PROFIBUS接头
若干

24
PROFIBUS编程电缆
1根

25
PROFIBUS通讯电缆
若干

三、 制镜线系统配置清单
序号
部件名称
数量
参数简介
生产厂家
备注
1
XK3101+称重显示控制器
15套
带Profibus接口
潍坊三合
可很方便地嵌入式安装于控制柜面板上，可直接连接电脑串口
2
SB-A1t
静载称重模块
3套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
3
SB-A2t
静载称重模块
6套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
4
SB-A3t
静载称重模块
3套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
5
HSX-200
称重模块
6套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
6
HSX-300
称重模块
6套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
7
HSX-500
称重模块
18套
模块精度0.02%F.S
潍坊三合
防护等级：IP68，
合金钢材料
8
JXH-4
四线接线盒
15个

潍坊三合
不锈钢材料
9
四芯电缆
700m

10
操作控制台
1套

潍坊三合
含：PLC 电源
储存卡
数字量输入模块
数字量输出模块
模拟量输入模块
连接电缆
前连接器
控制台含端子和小型断路器等辅件
11
工控机
1套
IPC-610-H

配置22寸液晶显示器
12
配料系统
监控软件
1套

潍坊三合
根据双方技术协议设计
13
电子秤给料电磁振动给料机
16套
含相关配件

14
电子秤排料电磁振动给料机
17套
含相关配件

15
DN25气动阀门
1套
含相关配件

法兰接口
建议型号Q641F
16
DN50气动阀门
1套
含相关配件

法兰接口
建议型号Q641F
17
气控柜
1套

安装电磁阀及气源处理件等
18
断路器
50个
20A

19
交流接触器
35个
10A

20
热继电器
35个

21
中间继电器
35个

22
开关电源
1个
输出24V

23
PROFIBUS接头
若干

24
PROFIBUS编程电缆
1根

25
PROFIBUS通讯电缆
若干

潍坊三合自控设备有限公司

地 址：山东省临朐县西城街道上石埠
服务热线：0536-3369800
传 真：0536-3398800
邮 编：262600
网 址：

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