摘 要：利用通用的稱重單元結(jié)合PLC 的計算功能來替代專用的流量控制單元，達(dá)到準(zhǔn)確計量的目的。 關(guān)鍵詞：計量 控制 應(yīng)用 概 述: 　　　　 在很多行業(yè)對固態(tài)物料（也包括一些濃度很高不容易通過普通管道流量計進(jìn)行計量的液態(tài)物料）的流量控制都采用專用的流量控制單元，此類控制單元一般價格昂貴，不易維修，一旦損壞供貨周期很長，即有可能導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)。本文將討論利用通用的稱重單元與PLC 的強(qiáng)大功能相結(jié)合，來替代專用的流量控制單元，達(dá)到減小投資、維護(hù)方便、并且能夠準(zhǔn)確計量的目的。 　　　　 圖為某生產(chǎn)線對膠、顏料以及其它添加劑流量控制的結(jié)構(gòu)框圖，可以通過人機(jī)界面對工藝參數(shù)進(jìn)行讀寫，實施對流量以及其它工藝參數(shù)的實時監(jiān)控。由于是對固態(tài)物料的流量控制，不能像對液體流量一樣在管道中使用流量計計量，只能通過對物料料倉的重量計算來得到實際流量。原理如下：物料通過計量螺旋（或計量泵）進(jìn)入生產(chǎn)線，料倉的重量將逐漸減少。流量控制單元對料倉的重量進(jìn)行檢測，通過對單位時間里料倉重量的減少量的計算就可得到物料的實際流量。工藝參數(shù)的流量值通過Modbus 送到流量控制單元，該控制單元由供應(yīng)商特別設(shè)計，能夠根據(jù)給定的流量數(shù)據(jù)自動計算并適時調(diào)整得到在該流量下計量螺旋（或計量泵）所需轉(zhuǎn)速的模擬控制量，模擬量通過PLC 的遠(yuǎn)程模擬輸入單元送到CPU，再通過Profibus控制變頻器的頻率，達(dá)到流量控制的目的。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是使用簡單，無需專門設(shè)計流量控制程序，因為流量控制單元可以根據(jù)工藝所需的給定流量獨立運行。缺點是成本高，流量控制單元不易維修，對供貨商的依賴性強(qiáng)，一旦損壞供貨周期很長，將有可能導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)。 下面我們介紹一種利用通用稱重單元結(jié)合PLC 的計算功能構(gòu)成的流量控制，以供參考。 　　　　 圖為某食品生產(chǎn)線對面粉流量控制的結(jié)構(gòu)框圖，在該系統(tǒng)中我們采用的CPU是A-B 的SLC-500 ，并且使用了一個Profibus-Scanner 的模塊下掛通用的稱重單元和變頻器。該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，通過在人機(jī)界面對工藝參數(shù)的讀寫可以實時監(jiān)控面粉的流量以及其它工藝參數(shù)。 工藝流程如下：從人機(jī)界面寫入工藝所需的面粉流量值，通過DH+ 送到PLC，面粉料倉稱重單元的重量值通過Profibus 送到PLC。同樣在面粉通過計量螺旋進(jìn)入生產(chǎn)線時料倉的重量將逐漸減少，PLC 通過對單位時間里面粉料倉重量減少量的計算就可得到面粉的實際流量。再用這個實際流量和預(yù)設(shè)的流量相比較，PLC 經(jīng)過一定的計算就可以得到一個相對穩(wěn)定的頻率值，（我們知道計量螺旋（或計量泵）旋轉(zhuǎn)一周輸出的體積是相對穩(wěn)定的，控制了轉(zhuǎn)速就控制了體積也就是控制了重量），只要用這個頻率值通過 Profibus 來控制計量螺旋的轉(zhuǎn)速即可形成一個對面粉流量的閉環(huán)控制。 　　　　 在這個控制系統(tǒng)中必須注意的是隨著料倉面粉的逐漸減少，料倉會有一個加料的過程，雖然這個加料過程的時間相對來說比較短，但是由于在這個過程中計量螺旋在不停得出料，而料倉同時又在加料，很顯然在加料過程中的計量肯定是不準(zhǔn)確的，在設(shè)計程序時必須考慮到這一點。我們在加料過程中的頻率值可以這樣來給定：一是利用料倉在加料前一瞬間的頻率值作為加料過程中的恒定頻率（因為這時的頻率值是滿足工藝參數(shù)要求的），等到加料過程結(jié)束后再重新進(jìn)入正常的計量，由于加料的時間相對較短，一般不會影響生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量。但是這個做法的缺點是如果在加料過程中改變工藝參數(shù)，由于這時候使用的是恒定頻率，面粉的實際流量將不會隨工藝參數(shù)的改變而改變，就有可能引起產(chǎn)品質(zhì)量的波動。另一種控制方式應(yīng)該是比較完善的，也就是在正常計量的同時PLC可以得到一個頻率和面粉流量的線性關(guān)系，簡單地說就是赫茲數(shù)對應(yīng)的面粉流量公斤數(shù)。在加料工程中我們可以利用這個線性參數(shù)來控制輸出頻率值，在這種控制方式是下，即使在加料過程中改變工藝參數(shù)，面粉的實際流量也會隨著工藝參數(shù)的改變而改變，就不會引起產(chǎn)品質(zhì)量的波動。 可以看到采用專用的流量控制單元和普通的稱重單元在控制原理上是一樣的，所不同的是采用通用稱重單元的控制方式減少了輸入輸出環(huán)節(jié)，更合理的利用了PLC，充分發(fā)揮了PLC 強(qiáng)大的計算功能，結(jié)構(gòu)更簡單，投資更小。