简析基于DDC原理的DCS数字称量系统设计

类别:公司新闻 时间:2018-02-07 点击:138 次

本设计是以节约称量系统投入费用为基础分析设计的,利用DDC原理在DCS系统中开发相应程序,替代传统秤量积算仪表从而降低成本。
0.引言
秤量系统设备是一种通用机械,被广泛的应用于钢铁、水泥、电厂、港口、食品以及轻工业生产线。秤量系统可分为静态秤量和 动态秤量,静态秤量系统又称为失重秤量,是一种间断给料,连续 出料的称量设备,由于失量控制是在料斗中进行,多用于仓式、斗 式粉装物料重量显示和计量。动态秤量系统是不间断给料系统,应 用于配料、带式输送计量等。
1.称量系统概述
随着计算机、网络、数据库等相关技术的不断发展和完善,自动化系统得到极大的拓展,而与之相适应的电子设备也应运而 生。电子秤量系统就是其中之一,电子秤量系统主要是由钢制机 械结构、秤重系统、控制积算仪表及线路组成。
静态秤是根据称重斗中物料重量的减少速率来控制出料螺 旋机或电振机,以达到定量给料的目的。当称料斗的物料达到称重 下限位置时,出料机则按照当时的转速固定出料量,同时控制料仓 里的物料快速下到称重斗内,当装料到称重上限时停止装料。
动态秤是称重给料机将经过皮带上的物料,通过称重秤架下的 称重传感器进行检测重量,安装在皮带旋转设备上的数字式测速传 感器将测量的连续给料速度,重量与速度信号一起送入积算器,从 而得到瞬时流量及累计量等数据。
2.什么是DDC
我国目前在秤量领域里主要应用产品厂商很多等产品,除现场机械及称量设备外,其主要积算仪价格 偏高,从量大面广这一角度来说,在大型生产系统中极大的增加了项 目成本和后期维护费用,降本增效具有极为重要的实际意义。荐于 此等情况,通过多年实践论证,结合直接数字控制系统(Direct Digital Control简称DDC)在工作范围内相应秤量系统里开展降本增效。
DDC,直接数字控制系统是控制器通过模拟量和开关量输入 采集实时数据,然后按照设定规律进行计算,最后发出控制信号,并通过模拟量和开关量输出通道直接控制生产的过程。“控制器”又称下位机,是指完成被控设备特征参数与过程参数的测量,并达 到控制目的的控制装置,DDC系统具有可靠必高、控制功能强、可编写程序、可实现网络传输与管理。而且是一个闭环控制系统,
根据现场采集的数据执行预定的控制算法(连续调节和顺序逻辑 控制),并根据编写的程序完成各种控制功能,包括P控制、:PI控 制、PID控制、开关控制、定量控制、逻辑运算控制和联锁控制 等,这在工业领域生产过程中最普遍的一种应用方式。由于DDC系 统中的控制器可以直接承担控制和计算任务,在其中可实现模块化控制逻辑,可根据实际要求进行编写或修改,结合要求实时性好、 可靠性高、适应性强的称量系统闭环控制的应用中,可以充分发挥 出该系统利用效率。而工业生产中,控制器多由DCS或PLC组成。
3.基于DDC原理的DCS系统开发
一般项目中,所选用的DCS/PLC控制器能力都要大于生产系统 实际占用率,控制器中可以空闲出一大部分空间来“另谋它用”, 利用这部分空间可以在其中实现直接数字化控制,来替代传统的 积算控制器,从而极大的降低生产成本。另外,在DCS系统中实现 DDC直接数字控制理念,可以直观地展现出称量系统内部数据流工 况;实现控制灵活、优越;操作、校准、故障诊断快速方便;实时 数据在线监测和数据历史记录,结合HMI系统可实现数据显示、数 据网络传送、提高控制器利用率及生产维护效率,降低了成本。




DCS系统中建立相应称量功能模块(以DCS-FBD为例),基础 数据块、校验块、控制块、PID调节块如图所示:
4.结语
控制器中编程后,控制器利用I/O模件将对外部信号采集、分 析、处理后再输出给输出通道,经过AD转换接入变频器或执行单 元等设备。DCS作为控制中心可以免除硬件和软件的通讯设计、抗 干扰设计、数字滤波、变速算法、偏差算法与补偿等方面提高配料 精度,替代传统控制积算仪表。从整体结构上提高了系统可靠性, 采用先进控制理念结合工业DCS系统实现了静态或动态秤量.

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