加氣混凝土砌塊是目前推廣的綠色建材,但生產品質的穩(wěn)定性不高造成環(huán)境的二次污染和企業(yè)的高耗能。 配料稱重的準確性十分重要,設計的計量稱重環(huán)節(jié)引入模糊控制算法,采集、運算及控制過程由 S7-1200 PLC 完成,變頻器實現多段速加料,避免原料重量分布不均造成的影響,在加料的速度和精度上尋求優(yōu)化平衡。
蒸養(yǎng)加氣混凝土砌塊是以水泥、石灰、礦渣、砂、粉煤灰、發(fā)氣劑、氣泡穩(wěn)定劑和調節(jié)劑等物質為主要原料,經磨細、計量配料、攪拌澆注、發(fā)氣膨脹、靜停、切割、蒸壓養(yǎng)護、成品加工等工序制造而成的多孔混凝土制品。
生產時,粉煤灰定量加水與廢料漿,初步制成濃度合適的料漿,并在存儲攪拌機內均衡調節(jié)成濃度合適生產的料漿,再由渣漿泵泵入料漿儲罐內備用。
配料稱重攪拌控制系統(tǒng)的配料精度直接影響加氣混凝土成品的合格率。 進場的原材料化學成分均有技術要求,原材料在投入生產之前,每個批次都要化驗化學成分,確定具體的生產配方。
1.控制要求
由于加氣混凝土砌塊生產中,生產過程是間歇式的,即在每一模的物料配料完成并卸完料后,才進行下一模的配料。 自動運行時,操作員根據化驗室給定的原材料配方數據,修改觸摸屏的配料重量,下載至 PLC。 按下啟動運行按鈕,粉煤灰漿料泵變頻器工作,粉煤灰漿料開始進入計量罐,PLC 檢測計量罐的稱重數據, 粉煤灰漿料先快速加入, 到接近配方給定重量值時 (如差值≤10%),按照事先編制的模糊控制表調節(jié)漿料泵變頻器的轉速,從而既保證了漿料的下料速度,又保證了的計量精度。 加料到配方給定重量時,漿料泵變頻器停止運行,粉煤灰漿料計量完畢。 緊接著,漿料計量罐的下料氣動閥門打開,粉煤灰漿料進入攪拌罐。 粉煤灰漿料計量的同時,石灰、水泥、石膏粉料的計量也同時開始。 石灰粉料的計量采用減量法,即將石灰粉料由料倉輸送進計量罐時對計量罐稱重, 再由計量罐放料至攪拌罐時再對計量罐稱重,從而計算出石灰粉料的下料重量,計量罐至攪拌罐的管式螺旋輸送機由變頻器驅動,與漿料的計量過程類似,石灰粉料也是先快速加料, 在接近配方給定重量值時 ( 如差值 ≤10%), 按照事先編制的模糊控制表調節(jié)粉料泵變頻器的轉速,既快又準地完成石灰粉料的加料。 其他粉料的加料過程與此類似。 為了保證原材料不沉淀,粉煤灰料漿下料的同時,攪拌罐中的攪拌葉輪就開始攪拌。 要取得良好的化學反應效果,攪拌罐內的溫度在 45°C 左右最合適。 持續(xù)攪拌 3 分鐘,最后人工加入攪拌好的鋁粉溶液,1 分鐘后,打開澆注閥門,將拌料澆注入模具車,一模澆注完成。
手動運行時,從加料閥門的開閉,粉煤灰漿料、石灰石膏粉料、水泥的下料、漿料變頻器的運行及稱重,粉料輸送機變頻器的運行及稱重,到排料閥門的開閉都可以手動單步完成。
2.引入模糊自適應控制算法
本稱重控制系統(tǒng), 希望在配方給定與實時檢測的重量偏差較大時,系統(tǒng)以最大速度快速加料,以節(jié)省稱量時間,當偏差小到某一值(如差值≤10%)后,根據重量偏差 E、偏差變化率EC 的數值 ,動態(tài)調整加料速度 ,偏差 E 和偏差變化率 EC 逐漸減小,最后趨向于 0 從而確保了計量的速度和精度。 動態(tài)調整加料速度的算法采用工業(yè)模糊控制中的經典規(guī)則。