物料输送⾃动上料及配料系统⽅案mum-147
⼀、项⽬概述
锂电池负极材料⽣产线的前端DCS⾃动上料及配料系统。该系统⽤于以⽯油炼解后的附产品⽯焦油为主要原料，通过物理及化学反应⽣产⼈⼯⽯墨⽣产线的⾃动上料、输送，⾃动配料，⾃动投放的系统控制，实现系统在线实时监测，信息、故障提醒、⽣成⽣产记录、统计报表等。为业主提供准确可靠的数据报表、产出量报表等。
历史⽓候情况：该地区属于中亚温湿⽓候，年平均⽓温为17.3℃。其中，⼀⽉份最冷，平均⽓温4.7℃，历史上极端最低⽓温为零下15.1℃，七⽉份最热，平均⽓温29℃，极端最⾼温曾在8⽉初出现达40.4℃。全年平均降⾬量为1612毫⽶，最多年份达2264毫⽶，最少年份只有1237毫⽶，降⾬量集中在4—6⽉份，占全年的54%,7—9⽉⾬量减少，不到全年的28%。年相对湿度平均为79%，⽆霜期年平均为260天左右，年⽇照时数达1803⼩时。
⽯焦油参数：颗粒度（D50）8~10um，常规散装堆积密度为：0.3~0.45，最低为：0.22，挤压后最⼤密度为：1.1 含⽔率：⼩于0.2%，物料安息⾓：，硬度：1-2.
⼯艺流程要求连贯、可靠、严禁出现跑漏冒等恶性事故的发⽣，确保系统全年正常⽣产。⽣产线按年度需定期检查，提起排除故障隐患。
1、⽤户需求分析
（1）、产品规模⽣产要求系统具有更⼤的产能、更⾼的稳定性；
（2）、降低⼈⼯上料劳动强度、改善员⼯⼯作环境、提⾼计量精度； （3）、粉体及液体物料均应⾃动上料、⾃动计量；
（4）、每次⽣产的不同配⽅（原料配⽐）均可在电脑上进⾏操作；
（5）、⽣产过程实现⾃动化控制及远程监控，同时可根据操作级别设置就地操作和急停。
（6）、对储料罐设置上限和下限报警，超限停机。
2、项⽬设计、制造、安装、检验标准
DCS⾃动上料及配料系统在设计、制造和验收过程中应符合国家相关技术规范和标准，并以最新版为准。包括但不限于下列标准：
GB/T9969—2008 ⼯业产品使⽤说明书总则
GB/T14436—1993 ⼯业产品保证⽂件
GB/T6587 —1986 电⼦测量仪器
GB/T7724—2008 称重显⽰控制器技术条件
JJG555—1996 ⾮⾃动秤通⽤检定规程
QB 1563—2003 衡器产品型号编制⽅法
GB/T7551—2008 称重传感器
GB/T14249.1—93 电⼦衡器安全要求
JJG649-90 数字称重显⽰器
GB/T14249.2-93 电⼦衡器通⽤技术要求
GB/T5185-1985 ⽓焊、⼿⼯电弧焊及⽓体保护焊，焊缝坡⼝的基本形
式与尺⼨
GB1184 形状和位置公差、未注公差的规定
GB1901 公差与配合尺⼨⾄500mm孔、轴⼯差带与配合GB/T1804 ⼀般公差线性尺⼨的未注公差
GB1764 漆膜厚度测定法
JB/TQ4000.3 焊接通⽤技术条件
IEC/GB 电动机技术标准
GB324-88 钢焊缝符号表⽰法
GB8923 涂装钢材表⾯锈蚀等级和除锈等级
GB9286 ⾊漆和清漆漆膜的划格试验
JB8 产品标牌
JB/ZQ4000.3 焊接通⽤技术要求
B/ZQ4286-86 包装通⽤技术条件
GB4208 外壳防护等级分类
TJ231(四) 机械设备安装⼯程施⼯及验收规范
GBJ17-88 钢结构设计规范
GB191-2000 包装储运图⽰标志
GB3797-89 电控设备第⼆部分装有电⼦器件的电控设备
GB4064-83 电⽓设备安全设计导则拉紧装置
GB14285-93 继电保护和安全⾃动装置技术规程
GB/T1459898-91 电⽓装置安装⼯程电⽓设备交接试验标准
GB1497-85 低压电器基本标准
⼆、本⽅案⾃动上料及配料系统组成
⽣产线配料主要完从与混料机下部料仓星型给料机下部开始：通过1号物料输送机→2号物料输送机→1~12号下料器→1～12计量仓→1~12号仓下料排料阀→1~12号⽔平输送机→1~12号釜⼝⽓动球阀⽌。换⽓除尘⽅式为单体仓顶除尘器1~12号。
爬墙式配套的电动执⾏机构；辅助设备仓顶除尘器12套、配套输⽓管线⼀套和相关配套的⽓体助流装置；DCS控制系统（含软件）⼀套。含，控制室的电器柜组的设计、制作、安装、调试及培训⼯作，并包含设备配套电路、⽓路的敷设，含⾛线管、桥架、电缆、馈线柜、变频柜、DCS柜，压缩空⽓管线及安装所需⾮标⽀架（接⼝为现场储⽓罐出⽓⼝法兰，储⽓罐在车间升顶处）等，及投料接⼝所需的软连接和配套安装法兰，合同为“DCS⾃动配料及输送系统”⼤包⼯程。
⼯艺流程
三、⾃动上料及配料计量控制系统组成
控制系统可实现上料及配料计量过程全部⾃动控制，包括各阀门、泵、电机、变频器、计量仪表的启动、停⽌，信号的传输、数据的记录、报表的处理和打印等。 四、系统描述
1、控制系统特点
（1）、结构简单，控制逻辑清楚；
（2）、采⽤控制领域内的主流产品（如研华⼯控机、PWC、施奈德电器件等），可靠性、稳定性好；
（3）、具有强⼤的软件功能，可实现⽣产过程实时、直观监控，各种配⽅管理，物料缺料提醒、异常情况报警等各种功能。
（4）、具有⾃动、半⾃动、⼿动功能，可在突发上位机故障时⾃⾏半⾃动操作，这种⽅法具有与全⾃动⼀样的精度和可靠性。
（5）、如果再需要扩充系统，仅需将新安装好的系统的传感器线、阀门控制线拉⾄控制室，接⼊操作台，并在软件界⾯上增加相应的功能模块即可，简单快捷；（6）、具有液位检测功能。根据不同公司要求，在原料罐和成品罐内可设置投⼊式液位计或液位开关，可对液位实时监控，避免事故的发⽣。
（7）、通过系统控制配合仓顶除尘器使⽤，可以有效去除残留在计量仓的余料，防⽌物料沉积，发⽣物料反应。
（8）、系统扩展升级，只更新系统软件，添加适当扩展模块或相应数量继电器即可。
2、控制流程描述
（1）、⽣产启动
操作台上设有各⼯艺环节的⼿动操控按钮及指⽰灯，以及启动按钮等。⽤户可在操作台⾯板上按动按钮或直接⽤⿏标点击电脑屏幕上的启动按钮，即可以⼿动或⾃动启动相应的⽣产线开始⽣产。
（2）、配⽅管理
每次⽣产前可以设置输⼊本次配料的配⽅，按⽐例分配所需原料数量（也可采⽤缺省⽅式，即仍然使⽤上⼀次的配⽅）。给⾃动上料提供数据依据。
（3）、⽣产过程动态计量
在⽣产启动的同时，PWC就将动态计量启动信号发给称重计量仪表，仪表即开始对各环节的重量进⾏采集、显⽰，并在不同的重量阶段采⽤快投料和慢投料策略，以兼顾提⾼效率和计量精度。在到达⽬标值时，输出停⽌计量信号，由PWC控制关闭相关阀门、泵等。同时完成卸料到反应釜的动作，计量仪表⾃动清零去⽪。
（4）、数据存储
本次配料结束时，由上位机（电脑）对本次实际数据做存储，并可按要求做⼀定
的精度分析，⽣成各类报表，⽤于⽣产统计、管理。
（5）、报表打印
可根据⽤户需求，在线或离线打印各种所需报表，如当成品⽇产量、原料消耗，原料库存，成品库存等等。
3、上料及配料计量过程
按下启动按钮，系统仪表启动，称重仪表清零。然后给原料快投料和慢投料有效信号，系统打开阀门启动卸料阀、1号输送机，当物料到达2号输送机时启动2号输送机，通过2号输送机及2号输送机下星型卸料器给各个计量仓送料，同时仪表启动随时跟踪读取称重传感器信号，当重量接近达到预设的投料值时，仪表将关闭快投料信号，使系统进⼊慢加料过程，同时仪表继续随时跟踪读取称重传感器信号，仪表将判别料仓重量是否⼤于等于料⽬标值—料落差值。如果⼤于等于则仪表关闭慢投料信号，停⽌加料过程（全部阀门及上料电机关闭），本次计量结束。如果需要在同⼀个计量罐内累计加量计量则开始第⼆种物料的加料，此时仪表（电脑或就地显⽰屏在计量表格中显⽰2#料）⾸先清零显⽰输出M2（2#料），快投料和慢投料有效，其过程同上。否则开始卸料，并通过⽔平输料机输送到反应釜。
依次完成所有料的加料过程后，仪表（电脑或就地显⽰屏在计量表格中显⽰2#料）将分别显⽰料⽃中多种物料的重量，仪表输出卸料信号，系统开始卸料过程，当料⽃中的重量等于或⼩于所设定的零区范围时，仪表关闭卸料信号，同时回到停⽌状态（运⾏输出⽆效，暂停输出⽆效）。完成⼀次配料过程。
其中物料的落差初始值是根据经验设定的，随后在计量的过程中落差值根据实际测量值采⽤⾃学习的⽅式，逐次逼近⽬标值，使误差越来越⼩。
4、管道阀门⼯作管理
在配料系统启动后，系统PWC⾃动控制顺序开启各原料⽓动阀及称重上料阀，同时启动上料电机，加料结束⾃动关闭上料阀门及电机，开启卸料阀及搅拌电机，原料开始卸料，反应釜开始搅拌，反应釜搅拌结束，系统开启反应釜卸料阀门和卸料电机，把成品料输送到成品罐，本次配料结束。灌装⼯⼈可以启动灌装机，进⾏装桶⼯序操作。配料过程也可以由操作员按照⼯艺要求⼿动顺序按动操作台上的阀门、电机按钮，进⾏⼿动配料过程操作。
5、原料罐存料管理（备选）
原料罐上可以安装静态液位计（如雷达液位计、超声波液位计、浮⼦液位计、压⼒液位计等），随时检测液位变化，控制系统适时跟踪采集液位⾼度数据，并测量计算出
原料存量、进料量、出料量等，⽣成数据报表，便于进⾏原料库存耗⽤等管理。
五、软件功能
新的系统软件含⽣产管理和数据管理两部分，⽣产管理主要完成对⽣产线⼯况的实时控制和监视，对各种计量数据做采集、存储，对各种状态做判别和故障报警。数据管理则对⽣产数据进⾏分析、分类存储、提供查询、统计功能和应⽤户要求编制的各种报表的显⽰和打印功能。
六、系统控制⽅案
留给长陆来做
1、包括PWC选型
2、就地控制、显⽰
3、程序控制
4、变频电机控制⽅法（PID控制或变频器控制）
5、上位机软件控制、显⽰
6、通讯
7、预警报警设置
8、报价
附件⼀
计量仪表简述
1、功能及特点
计量罐◎具有内部温度补偿功能，从⽽提⾼连续计量精度；
◎开关量输⼊、输出控制；
◎全⾯板数字标定，过程简单，⽅便直观；
◎全⾃动快/慢速加料控制，可控制多种不同物料的配料；
◎完备的配⽅管理功能，配⽅既可通过仪表上的按钮输⼊也可通过上位机下装完成；
◎双向串⾏⼝功能，具有RS232/RS485，⽅便与上位机通讯；
◎落差修正功能；
◎⾃动零位跟踪功能；
时钟显示器◎⾃动清零功能；
◎上电⾃动清零功能；
◎抗⼲扰能⼒强.过流、过压等各项保护完善，防雷设计，运⾏可靠性⾼；
◎多重数字滤波功能；
◎密码保护标定及⼯作参数设置功能，供⽤户选⽤；
主显⽰：六位，⽤于显⽰称重数据及仪表相关参数代号。
副显⽰：六位，⽤于总重及参数信息。
料号显⽰：⼀位，⽤于显⽰当前配料过程中，正在进⾏的料号。
高压状态指⽰灯：
¤运⾏，当仪表处于配料过程中，该指⽰灯亮。
¤⼤投，当仪表进⾏物料的⼤投时，该指⽰灯亮。
¤⼩投，当仪表进⾏物料的⼩投时，该指⽰灯亮。
¤卸料，当仪表进⾏物料的卸料时，该指⽰灯亮。
¤零位，当料⽃上物料重量为0±1/4d时，该指⽰灯亮。
¤稳定，当料⽃上物料重量变化在判稳范围内时，该指⽰亮。
键盘：
⊙【清零退出/?】⽤于清零显⽰数据，还⽤于退出仪表当前功能状态。
⊙【选项/▲】⽤于参数项的选择。
⊙【模式/〓】⽤于参数设置等功能选择。
⊙【确认/■】⽤于参数设置或调校时进⼊选项或确认仪表当前功能。
附件⼆
⽣产、管理软件描述
总体需求：
1．界⾯结构清晰、易懂，操作⽅便、简洁。
2．功能完善，分类明确、主次分明。
3．系统可定义、监视⾄多条⽣产线，并采集各⽣产线上必要的数据，每次计量结果存⼊数据库。
4．系统具有数据转储功能，具有对采集的数据进⾏不少于1年的记录存储能⼒。5．具有定期统计、打印报表的能⼒。6．系统⾸次使⽤时可为单机版，随⽤户监控规模的扩⼤可平滑升级到⽹络版。
7．当系统升级到⽹络版后，应有两台以上电脑存储相关数据，以避免重要数据丢失。
功能描述：
1．系统设置
控制室基本信息设置
企业名称
系统关键信息
系统创建时间
系统升级时间
系统注册码
其他信息
各⽣产线配置设置
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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