5配料系统 PPT课件

模拟量扩展模块 EM231 CN
模拟量扩展模块 EM231 CN
配料系统PLC控制方框图
❖ NO1. 配料配方通过触摸屏输入PLC，PLC根据配方中相应配料桶的料 位传感器获取料位信息，判断是否配料充足（PLC可根据获取的料位信 号，与触摸屏通信实施报警）。
❖ NO2. PLC驱动称重小车到达相应的料桶下面，称重小车的位置由限位 开关来控制。小车到达指定位置后，PLC发出信号，通过继电器控制相 应的接触器闭合，驱动变频器高速（60r\min）带动给料--破拱电机，实 现取料动作。
❖ 2.1：人机操作界面（HMI）
❖ 人机操作界面选用西门子S7-200专用触摸屏，型号6A6V 640-0CA11-0AX0 TP177micro触摸式（2761.44元\台）,支持四种蓝色色调320x240像素，通讯口 为一个RS-485口。主要作用:配料配方的输入，配料系统的称量监控和参数设定。 利用与触摸屏配套的组态软件WinCC flexible，对其控制界面、图像参数或曲线 进行离线编辑，并通过串行通讯口下载到触摸屏，使其可以实现按键输入、画面 切换和显示、数值输入和显示以及LED报警显示。
❖ 2.2 PLC： ❖ PLC采用西门子S7系列CPU224型号，继电器输出型。 ❖ PLC需要接受来自8个料桶里料位传感器的信号，需外设两
个模拟量扩展模块，型号EM231 CN。PLC的作用：接受来 自触摸屏的输入信号、料位传感器的信号、行程开关的信号 和电子秤的质量信号，经过运算处理，向触摸屏输出料位报 警和取料状态信号、输出取料执行信号、向称重小车输出驱 动信号。 ❖ 2.3自动称量设备: ❖ 自动称量设备主要包括两部分：自动称量小车、电子秤和数 字显示器。
接触器 （正反转）

6、基本单元通信接口:
• S7-200系列PLC基本单元都带有RS-485通信接口。 • 点对点通信方式：单主站连接一个或多个从站的通信方式。
通信波特率固定为9600bps。将PC或TD200作为主机，可最多对连接 在公共线上的31台PLC基本单元进行操作和控制，但两台PLC之间不能 通过PPI接口方式直接通信。 • 多点接口通信方式：包括单主站连接一个或多个从站和单主站连接一 个或多个主站的两种通信方式。多点通信总是在两个相互独立的通信 设备之间建立联系。另一个主站不能干扰两个设备之间已建立号的连 接。 • 自由口通信方式：由用户通过程序来自由选择S7-200CPU通信协议的一 种通信方式。（PPI协议、MPI协议、PROFIBUS协议）
实训目标
1 了解S7-200 PLC的硬件相关组成各部分的 功能。 2 熟悉PLC外部端子的分布，掌握PLC的I/O端 子的功能与连接方法。 3 了解配料系统的组成。 4 理解自动混合生产线工作过程。 5 能根据电气原理图连接设备及电路。
一、项目简介
配料广泛应用于化工、冶金、建材、食品、饲料加 工等行业。本项目配料系统由自动混合生产线构成。自 动混合生产线由配料车间和生产车间两个车间，配料车 间主要完成运料车从A料仓、B料仓和C料仓将三种原料 搬运至汇总斗的工作过程。生产车间主要完成两种或三 种原料自动混合的生产过程，并可以根据需要添加辅料 。主控制器是两台西门子S7-200PLC控制器。
TPC7062KX 7寸 EM235 EM231
含编码器 2台CPU226联网
常用计算机
5个/台 6只/台 8只/台 3只/台 3只/台 8只/台 3只/台
/台 /台 1只/台 /台 2台 1台 1台 1台 1台 2台 1根/2台 2台/台

④. 称重
称重
⑤. 投料
开炼
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P.11
1.5 系统构筑图
现行 称重系统构筑图
称 显示仪
基础信息登录
现场PC机
PLC
RS232
RS232
…
新/旧线
2.4 PJリスクコントロール
シ ス テ ム PJ が 予 定 の 実 施 計 画 の 通 り 、 効 果 に 達 す た め に 、 PJ 管 理の中にリスクを注意し、問題点 を管理とコントロールする。でき る限り、早く問題を予測し、発見 ・分析・コントロールを徹底しま す。：
• PJの各段階で、PJのリスクを
PJ管理委員会 顧客GM、TTNIマネージャ
顧客PM PJ責任者 PJ事務局担当
TTNI PM PM
製造・品質
管理者; 業務担当;
技術 技術担当;
IT IT担当;
設計 業務分析
開発
ソフト開発 ハード開発
实施 実施管理担当
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备注
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P.4
バーコードシステムはラベル生成、DATA収集として採用され、お客様の管理方法（変更・改善）に柔軟に対応できるこ と。（現在は三つの案でご提示）

烧失量
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
34.68612 2.232976 0.841532 0.408268 43.64302
MgO
其他
0.79154 0.716552
合计 配合比 83.32 0.8332
粘土
0.47263 11.46241 1.96753 0.59947 0.08003 0.09815 0.41978 15.1 0.151
一般率值的波动范围： KH：目标值±0.01~0.02 n：目标值±0.1 p：目标值±0.1
白生料配料计算实例（尝试拼凑法）
一、原料及煤灰化学成分
名称 石灰石
烧失量 41.63
SiO2 2.68
Al2O3 1.01
Fe2O3 0.49
CaO 52.38
MgO 0.95
其他
合计
0.86
100
（三）、熟料热耗与煤耗
热耗：生产1kg熟料所消耗的热量。符号q，单位 kJ/kg；
煤耗：生产1kg熟料所消耗的煤的质量。符号p， 单位kg/kg
P
q
Qne t.ar
式中：Qnet,ar——煤的应用基低位发热量（kJ/kg）
（四）、煤灰掺入量
GA
P Aar S 100
式中：GA——熟料中煤灰的掺入量（%）； Aar——煤的收到基灰分含量（%）； S——煤灰沉落于熟料中的百分率（%）。一般取
S=100。
（五）、理论料耗
理论料耗KT：不计生产损失和物料水分的情况下， 生产每千克熟料所消耗的干生料量。
生产方式及煅烧工艺不同，计算公式不同。 例：回转窑白生料的理论料耗：
KT
100 GA 100 L白

的食品添加剂，据美国统计，在总共50亿美元的食品
添加剂中，甜味剂约占10亿，位居首位。
• 一、食品甜味剂的甜度
因为蔗糖为还原糖，其水溶液较为稳定，所以选择蔗
糖为标准，其它甜味剂的甜度是与蔗糖的相对甜度，
以蔗糖的甜度标准为100，某些甜味剂的相对甜度见
下表：
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各种甜味物质的相对甜度
第 五 章 调味剂
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味---------综合感觉
分为------酸、甜、苦、辣 、咸、鲜、涩 基本味---酸、甜、苦、咸 、鲜 物理刺激作用---辣、涩
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5.1
• 定义
概述
• 在食品中添加一些物质来调和成适当的口味，以 满足人们的不同习惯，促进人们的食欲，这些食 品添加剂就称为调味剂。 • 分类 • 甜味剂、酸味剂、鲜味剂、咸味剂、苦味剂、涩 味剂及辣味剂。
收。
• 酸味剂按其组成成分为两大类：
• 有机酸和无机酸。
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• 食品中天然存在的主要是有机酸，如柠檬酸、 酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸等。目前，作为 酸味剂使用的主要为有机酸。 • 无机酸使用较多的仅有磷酸。 • 现在我国食品添加剂标准中将酸味剂列入酸度 调节剂部分。
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天门冬酰苯丙氨酸甲酯 柚苷二氢查尔酮 新橙皮二氢查尔酮 甘草酸钠 环己基氨基磺酸钠
乳糖
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紫苏糖
200000
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二、分类
1、按来源可分为：天然甜味剂和合成甜味剂 2、按性质可分为：营养型甜味剂和非营养型甜味剂 ⑴ 营养型甜味剂：是指与蔗糖甜度相等的含量，其 热值相当于蔗糖热值2%以上者。 ⑵ 非营养型甜味剂：是指与蔗糖甜度相等的含量， 其热值低于蔗糖热值的2%以上者。 非营养型甜味剂的相对甜度均远高于蔗糖。

4位 8位 12位 18位 24位
工业用称重仪表ADC
转换速度 50次/秒 分辨率 大于12位
商业用称重仪表
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单片微处理器
• 单片微处理器的作用是以ADC采样得到的数据信 号，经过软件滤波和量纲处理，将重量值实时地、 精确地传送到显示器，并通过通信接口传输至上 位管理机或经打印机将重量报表打印出来。如果 称重仪表还具有控制功能，单片微处理器还将通 过开关量的I/O，自动控制设备的工作流程。
电动 气动
秤门
水平插板式秤门 垂直翻板式秤门
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连接法兰
气 动
电磁阀
水 平
推杆(活塞杆)
插
插板
板
式
滑道
秤
门
汽缸
行程开关
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传力连接件
• 传力连接件是保证将待称物料的质量完全 作用于称重传感器上的机械装置。
吊挂式传力连接件 平压式传力连接件
• 此外，为了使用方便，还可设有其它功能，如键 盘设定、统计数据显示、零位跟踪、自动去皮、 静态准确度软件校验、自检自测等功能。
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称重仪表的功能
• （1）最大量程可以设定：用户可以根据自己的要求对称 重仪表进行最大量程的设定，其中包括对显示分辨率 (0.1%至0.01%)及小数点的设定，使传感器与称重仪表的 量程相匹配。
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• 非自动称量的最大允许误差：用标准载荷 进行静态检定及非自动称量时的准确度等 级。
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准确度
Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级
特种准确度 高准确度 中准确度 普通准确度

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二、配料秤
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（一）电子配料秤的特点：
1、速度快，可用于快速配料工艺； 2、可连续地采集数据（每秒100次以上），反映
配料过程，能随时观察、记录配料结果。 3、传感器体积小，减少了配料秤的体积； 4、分辨率高，可用于小容量、高精度的称量要求； 5、能与计算机连接，并进行实时在线控制。
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电子配料秤的性能要求
配合饲料加工学 第13章
配料
主要内容
第一节 配料方式 第二节 配料系统 第三节 配料工艺流程
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第二节 配料系统
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一、配料系统的组成
完整的配料系统应包括配料仓、配料供给 设备、配料计量秤、电脑自动动态控制系统 及配料秤卸料设备五大系统组成。 饲料配料是以配料秤为中心，包括配料仓、 给料器、卸料机构等，形成物料的供给、称 量及排料的循环系统。
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（一）配料供给设备
1、螺旋喂料器 主要用于粉状、颗粒和小块物料的输送。 常见的是由一端进料，另一端出料。 结构有:（1）变径、变螺距结构 （2）变螺距不变径结构（最为常用） 外形有U型和圆型两大类。（U型多见）
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2、叶轮式喂料器
主要用于料仓出口与配料秤入口水平距离 较小的场合。
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添加剂电子配料秤
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第三节 配料工艺流程
一、多仓一秤配料工艺
1、结构：配料仓、电子配料 秤、混合机、螺旋输送机、 斗提机、成品仓。
2、特点：工艺简单、配料计 量设备少，设备的调节、 维修、管理等较方便，易 于实现自动化。但配料周 期长，配料精度不稳定。
适用于：原料多or少？
多仓一秤配料工艺
配料仓、配料供给设备、配料秤、电脑自动动态 控制系统、配料秤卸料设备。

• 合理的配料方案即是工艺设计的依据，又是正常生产的保证。配料包括原料的选择、 熟料的设计与生料配料计算。
• （一）、配料设计 • （1）、配料设计的目的和基本原则。 • 目的：1、根据原料资源情况，确定矿山的可用程度，并尽可能利用矿山资源。 • 2、根据原料、燃料特性和水泥品种等要求，决定原料、燃料种类、配比。选择合
SO3含量
不得超过3%（m/m）
火山灰性试验
水泥胶砂28天 抗压强度比
放射性物质
必须合格 不得低于62%（m/m） 符合GB6566标准要求
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8、石膏 作为水泥的缓凝剂，用来调节水泥的凝结时间，也可增加水泥的强度。各 类石膏按其品位分级，如下表：
产品名称
石膏（G）
硬石膏（A）
混合石膏（M）
• 2、硅质原料
• 天然粘土质原料的种类很多，有粘土、黄土、页岩、粉耖岩
等。
级别 n
p
MgO（%） R2O（%） SO3（%）
一级品 2.7～3.5 二级品 2.0～2.73.5～4.0
1.5～3.5 ＜3.0
不限
＜3.0
＜4.0 ＜4.0
＜2.0 ＜2.0
• 3、原煤
• 煤作为水泥熟料烧成的燃料，供给熟料烧成所需的热量。但是其 中所含的灰分，绝大部分落入水泥熟料中，而影响水泥熟料的成 份和性质，从这一点讲，煤又是生产水泥的一种“原料”。因此 对于水泥厂用煤的质量有一定的要求。
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6、粉煤灰：从煤粉炉烟道气体中收集的粉末称为粉煤灰。
水泥生产中作为活性混合材料的粉煤灰应满足下表要求：
烧失量 含水量
F（低钙） C（高钙）
F C
≤8.0% ≤8.0% ≤1.0% ≤1.0%

◇配料计算的依据
反应物的量应等于生成物的量。 基准为1kg熟料。
干石灰石+干粘土+干铁粉=干生料
生料去掉烧失量(结晶水、二氧化碳与挥发物质等)以后即为灼烧 生料。 如果不考虑生产损失，在采用有灰分掺入的燃煤时，则：
灼烧生料+煤灰(掺入熟料的)=熟料
配料计算的依据
反应物的量 =生成物的量
◆配料计算的依据: 物料平衡。 ◆常用基准:
生产硅酸盐水泥的原料及配料计算
4.1 原料 石灰质原料
石灰质原料主要提供硅酸盐水泥熟料中含量最多的CaO。 常用的石灰质原料有石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳、石灰质鹅 卵石、钙质料礓石等，主要成分 CaCO3。
石灰岩一般呈块状，性脆，具有微晶或潜晶结构，普氏硬
度8-10 ，密度2.6-2.8g/cm3，耐压强度多在80-140MPa 之间。
氧化镁含量<3.0% 塑性指数应不小于12，高岭石类、蒙脱 石类较好
校正原料 硅质校正原料：砂岩，河砂、粉砂岩等
铝质校正原料：页岩、低品位铝矾土、粉煤灰等
铁质校正原料：低品位铁矿石、炼铁厂尾矿以及 硫酸厂工业废渣硫酸渣等
矿化剂
为了提高水泥熟料的产质量，降低熟料烧成热 耗，往往在制备水泥生料时加入少量、能促进熟料 组分物化反应的催化剂、助熔剂，以加速生料中碳 酸盐的分解和固相反应过程，这些催化剂、助熔剂 统称矿化剂。在生料中同时使用两种以上的矿化剂， 叫复合矿化剂。
（1）干燥基准：物料中的物理水分蒸发后处于干 燥状态，以干燥状态质量所表示的计量单位，
（2）灼烧基准：去掉烧失量（结晶水、二氧化碳 与挥发物质等）以后，生料处于灼烧状态。以灼烧状 态质量所表示的计算单位，称为灼烧基准。
（3）湿基准：用含水物料作计算基准时称为湿基 准，简称湿基。

增稠剂分子结构特点：
• ①增稠剂分子大小一般在1～100nm之间
• ②含有大量羟基、羧基、氨基等亲水基团，能 与水分子发生水合，以分子状态高度分散在水 中，容易形成网状结构或具有较多亲水基团的 胶体，构成单相均匀分散体系。
• 食品增稠剂对保持流态食品、胶冻食品的色、 香、味、结构和稳定性起相当重要的作用。
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• 食品中蛋白质、淀粉、脂肪等的化学构造和 物化性质决定食品黏弹性。
• 为了改善食品的口感，人们致力于开发各种 具有增进食品弹性、稳定性、韧性的蛋白质 或多糖类添加剂。
5.1.1 增稠剂及其在食品加工中的作用 6
• 食品增稠剂是指在水中溶解或分散，能增加流 体或半流体食品的黏度，并能保持所在体系的 相对稳定的亲水性食品添加剂。
冷水。冷水中浸泡吸水膨胀软化，吸水率可高 达20倍。在沸水中极易形成溶胶，温度降低后 便成凝胶。0.5％低浓度就能形成凝胶。1.5％ 的琼脂溶胶在32～39℃之间可以形成坚实而有 弹性的凝胶，并在85℃以下不融化，这一特性 可用以区别于其他海藻胶。
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• 毒性：琼脂可用于各类食品，按正常生产 需要添加。ADI不需要规定。研究发现， ①人的消化系统不能降解琼脂，可以正常 排泄，吸入高剂量无害； ②每天食用22.5g食品级琼脂对人体吸收的 钙、铜没有影响； ③食品级琼脂已被证实为非致癌物质。
胶黏特性对食品的影响
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• 风味：食品的口感与食品胶体的黏、弹、塑性 质即流变性质有很大的关系。例如，汤汁的可
口性，饮料的爽口性，面条、馒头的咀嚼味感， 主要取决于其流变学性质。
• 稳定性：果汁要求不分层、不沉淀；面条要求 不糊汤，耐浸泡不烂；冰淇淋要求保型性好、 口感细腻等。而解决这些问题的本质，就是要 调整好胶体粒子构成、分布或结合状态，使之 稳定。这时分散系统内各相之间的界面状态， 对物性自然要产生很大影响。

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• 整个的乳化过程应保持负压-0.05mPa以下， 如果出现真空压力维持时间短之类的问题， 应先检查锅上阀门是否全部关死，排除这个 可能后，应找机修人员或向组长反溃。
• 生产外单时，色素应由浅至深缓慢加入，并 确定色素与样品是否同一色系，颜色调好后 加入香精，加入前先确定香精编号与香气与 样品一致。
乳化锅（膏霜配制过程）
• 预配制（称料） • 操作前检查内容 • 加温过程 • 抽料及乳化过程操作 • 冷却过程 • 出料过程
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预配制（称料）
• 了解当日的生产任务及与任务相关的配方。 • 核对原料名称（特别是香精编号），按每个批次所需的量准确称取原料（每个原
料都要分开称）。 • 及时准确做好记录、标识。 • 磅秤保持整洁，定时报检保持准确度。 • 洒落的原料要及时清理。 • 做好原料交接工作。
接通电源，此时“电源”指示灯亮。按下工作开关，工作指示灯亮，水 泵工作，“水泵指示灯”亮，当水位达到加热水位时发热管工作，发热 元件指示灯亮，此时，功率选择开关在半功率状态时，指示灯微亮；在 全功率状态时，指示灯全亮。水位继续升高到高水位时，水泵停止工作。
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工作试验： 校验水位控制及供水系统 按“起动”程序起动后，慢慢旋开本体排放阀，将本体内存水慢慢通过排放 （污）阀排出，当本体内水位下降到水泵工作水位，水泵向本体内供水，此 时，关闭排放（污）阀，本体内水位又慢慢上升，当水位上升到高水位时， 水泵则停止向本体内供水。
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水处理 反渗透结构图
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反渗透原理
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操作
1、 接好电源，主机上电源显示灯亮，打开进水阀。打开工作开关。