飼料廠生產(chǎn)用原料進(jìn)廠多為散裝形式，粉、粒狀原料的接收設(shè)備主要有刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)以及其他附屬設(shè)備。飼料廠應(yīng)根據(jù)原料的特性、輸送距離、能耗和輸送設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。由于進(jìn)料工藝過程較為復(fù)雜，自動(dòng)化程度要求較高，過去的控制系統(tǒng)多以繼電器控制為主，技術(shù)相對落后，可靠性較差，使用壽命短，并且控制系統(tǒng)占地面積大。因此，我們可以采用目前廣泛使用的可編程控制器( PLC)對進(jìn)料系統(tǒng)進(jìn)行控制。可編程控制器是采用微機(jī)技術(shù)的通用工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，近幾年來在國內(nèi)各行業(yè)已得到迅速推廣和普及。應(yīng)用可編程控制器( PLC)對傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，發(fā)展新型自控方法，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)繼電器接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，克服了繼電器接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微機(jī)處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡單指令形式，使程序編制形象直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)也很方便。
1、配料倉進(jìn)料工藝流程
1.1主要設(shè)備1）
刮板輸送機(jī)：用于輸送和分配原料；2）斗式提升機(jī)：用于提升原料到倉頂輸送機(jī)；3）電動(dòng)閘門：控制進(jìn)料；4)料位器：每個(gè)筒倉各有上、下兩個(gè)料位器，用于檢測控制筒倉里原料的上、下料位。
1.2進(jìn)料工藝流程 散裝罐車或自卸汽車將散裝原料運(yùn)進(jìn)飼料廠，經(jīng)地中衡稱重后，將原料自動(dòng)卸入接料坑，原料再經(jīng)坑底刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、倉頂刮板輸送機(jī)送入筒倉儲存。假定有四個(gè)配料倉，每個(gè)配料倉各存放1種原料。每個(gè)筒倉均裝有上下料位器各一個(gè)，并假定料位器輸出是開關(guān)信號，且受壓（有料）時(shí)輸出為l，釋放時(shí)輸出為0。各進(jìn)料口為電動(dòng)閘門，而水平刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、電動(dòng)閘門等機(jī)構(gòu)的原動(dòng)力均為電動(dòng)機(jī)。現(xiàn)假定4號料倉無料，則進(jìn)料過程是：4號倉料位器發(fā)出無料信號，4號進(jìn)料口開啟，用作輸送分配原料的下料機(jī)構(gòu)的電動(dòng)閘門、倉頂刮板輸送機(jī)、斗式提升機(jī)和坑底刮板輸送機(jī)均按序先后啟動(dòng)工作。于是4號進(jìn)料口有原料進(jìn)4號倉，為確保進(jìn)料準(zhǔn)確，其他幾個(gè)進(jìn)料口均必須保證封閉。待4號倉上料位器發(fā)出“滿”信號時(shí)，為保證從下料機(jī)構(gòu)送來的原料全部進(jìn)入4號倉，則各設(shè)備的停止順序必須按上述啟動(dòng)順序相繼停機(jī)。
2、工藝流程對PLC的控制要求
工藝流程對PLC的控制要求如下：1)各設(shè)備的啟動(dòng)順序逆物料流向，停止順序順物料流向。啟動(dòng)時(shí)先啟動(dòng)最后一臺設(shè)備，經(jīng)過一定時(shí)間延時(shí)，再依次啟動(dòng)其他設(shè)備。停止時(shí)應(yīng)先停止最前一臺設(shè)備，待物料運(yùn)送完畢后再依次停止其他設(shè)備。停車時(shí)前后兩臺設(shè)備之間的時(shí)間差由后一臺設(shè)備的運(yùn)行速度和設(shè)備長度而定。2）正常運(yùn)行時(shí)，只要有一個(gè)倉下料位器發(fā)出信號，該倉就按規(guī)定流程進(jìn)料，直到該倉上料位器發(fā)出“滿”信號時(shí)方停止進(jìn)料。在該倉進(jìn)料過程中，其他倉即便下料位器發(fā)出無料信號也不能啟動(dòng)。3）為便于操作、維修和調(diào)整，每臺電動(dòng)機(jī)都有順序操作、機(jī)旁操作和點(diǎn)動(dòng)3種啟動(dòng)方式。每臺電動(dòng)機(jī)向PLC輸入3點(diǎn)信號（交流220 V），輸出1點(diǎn)信號（交流220V）。由于PLC輸出容量較小，為保證可靠，輸出信號先接至中間繼電器，然后再由中間繼電器接通交流接觸器。每臺電動(dòng)機(jī)輸入PLC的3個(gè)信號的順序是準(zhǔn)備信號、機(jī)旁準(zhǔn)備信號和接觸器聯(lián)鎖信號。表1是其中一臺電動(dòng)機(jī)PLC控制的輸入輸出點(diǎn)情況。4)當(dāng)某臺設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，該臺設(shè)備及其前面的設(shè)備立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，而該臺設(shè)備以后的設(shè)備待運(yùn)完物料后再停止。
3、梯形圖及程序設(shè)計(jì)
為了便于編程，對一些較為復(fù)雜的控制要求可先畫出邏輯圖，再設(shè)計(jì)梯形圖和編寫程序，也可以直接設(shè)計(jì)梯形圖和程序。程序編制就是用戶根據(jù)控制對象的要求，利用PLC廠家提供的程序語言將一個(gè)控制要求描述出來的過程。PLC最常用的編程語言就是梯形圖語言和指令語句表語言，且兩者常常聯(lián)合使用。需要指出的是，PLC中CPU對用戶程序的梯形圖是以掃描方式進(jìn)行的，從上而下，由左至右，先掃到的先檢查，先執(zhí)行。如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。執(zhí)行每次掃描時(shí)間一般PLC系統(tǒng)小于50~ 60 ms。PLC的掃描一個(gè)周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新3個(gè)階段。
PLC的輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。
PLC的程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描，執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。
PLC的輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。
還需注意的是，當(dāng)下料位器在進(jìn)料過程中被“壓下”時(shí)，進(jìn)料不得中斷。梯形圖和指令語句表還有其他設(shè)計(jì)方式，用戶可根據(jù)情況自行設(shè)計(jì)。
為了便于監(jiān)控和管理生產(chǎn)，PLC系統(tǒng)可與上位機(jī)之間進(jìn)行通訊，由上位機(jī)進(jìn)行控制和管理。由于采用PLC，節(jié)省了不少電器開關(guān)，大大簡化了復(fù)雜的繼電器系統(tǒng)，從而提高了可靠性。并且PLC與上位機(jī)PC的通訊實(shí)現(xiàn)，在上位機(jī)上可建立工程畫面、生產(chǎn)管理畫面及報(bào)表處理菜單等功能，構(gòu)成高效率的監(jiān)控系統(tǒng)，確保正常生產(chǎn)和管理水平的提高。
