可编程序控制器（PLC）是近年来发展极快并广泛应用于各个行业的一种工业控制计算机，是微机技术与传统继电器接触控制技术相结合的产物 ,克服了继电器接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微机处理器的优点。同时又兼顾现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是程序的编制不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使程序编制形象直观、方便易学、调试和查错也很方便、价格适中、被誉为“面向现场工程技术人员” 的工业控制机。

１ PLC 为中心的饲料生产自动化过程控制原理

饲料生产过程一般包括原料的接收与清理、粉碎、配料、混合、制粒、成品打包入库及除尘与消防等系统。每一个系统相对独立，饲料生产的自动化包括整个工厂的自动控制与各工段的自动控制以及单机设备的自动控制。一般采用集散控制系统，由计算机及智能仪表、 强电控制柜构成。其中 PLC 负责控制现场设备的运行并获取其运行状态及故障信息，传感系统采集现场信息数据，计算机利用网络通讯获取数据进行储存管理，动态显示工艺流程、设备运行状态、生产数据、报警信息，并生成各类生产报表。其核心控制部件 PLC，采用模块化的编程思想，分离各子系统与相对独立的内部功能，并结合系统与设备间相互的制约条件，将各功能块按照饲料生产系统的工艺流程贯穿在一起，形成整个系统的集散控制，并通过网络实行与生产主管间的远程监控指挥系统。 
 

２ 各子系统的PLC自动控制

2.1 输送与作业设备间相互联锁关系的自动控制

为了防止进料及系统故障过程中流程堵塞 , 消除加工流程中的余料，保障整个系统协调工作，需要制定设备间的启动、关闭及故障时的制约关系，并编程输入到 PLC 中。也就是逐一按间隔顺延启动各设备，通常是按物料逆流方向，最后出料的设备最先启动，而最先进料的设备最后启动。停机则刚好相反。

全系统及七个子系统均具有顺延启动、顺延停止、急停、启动失败检测、运行故障检测、报警、故障重启动和急停重启动加长顺延时间等功能。另外，饲料生产是一个多品种原料的处理过程，加工流程各种用途的仓体很多，料位器提供料仓上下料位信号，由 PLC 控制有关的输料设备并发出相关指令信号。在生产过程中能及时发现设备故障，采取相应处理措施也是生产管理重要的一环，实时采集提升机失速信号，输送绞龙等的憋堵信号、闸门的开关到位信号、大型电机的电流信号、重要轴承的温度信号等，由 PLC 收集比较和处理，控制源头作业机并发出声光报警。

2.2 原料的接收与清理系统

饲料厂大宗原料输入口及添加剂的投料口，一般距控制中心远。投什么料？何时投？投到哪个机位及与投料工的确认， 是饲料生产出错最多的环节。以前一般采用对讲机或人工口头信息传递。通过 PLC，总控工在选定了原料的进出料仓之后，PLC 即时自动启动该生产线上的电机，计算机从配料仓名表中读出该入仓料名，PLC 点亮放在投料口的料名牌，同时打铃提醒工人投料，工人投料后按下回答钮，计算机上即显示“已投料” 。如果该进料仓高料位或其它设备报警，PLC 点亮放在投料口的停止投料灯，指示工人停止投料。当控制室转动分配盘时，投料工人立即知道应该如何配合，这样就能有效地防止了错投、误投。

饲料连续动态称重计量与在线流程中原料品种可识别性，实现在线原料数据的采集，能够实现各品种原料有效计量，使生产过程原料消耗考核细化成为可能。

2.3 粉碎系统的自动化控制

粉碎机运行状况直接影响到整个饲料厂的生产能力及能源消耗。受物料湿度、特性、电压等因素的影响，导致负荷不稳定。要保持负荷在一个相对稳定环境，需要对负荷进行采样、比较、控制。通过对进料控制器调节粉碎机的进料流量来修正偏离了设定值的值，保证粉碎过程基本质量指标的前提下，使粉碎机在满负荷下运行，达到节能高效的目的。另外，PLC 还要实时监控粉碎机筛网漏料情况、吸风机的负压值、粉碎机的正反转、降压启动及行程开关值。

2.4 配料与混合系统的自动化控制

配料是饲料生产的关键工序，其配料精度直接影响饲料产品的质量。饲料自动配料控制系统采用自动控制和手动辅助控制相结合的方式。先由上位计算机将原料配方数据传到下位机 PLC，配料秤的重量信号分别经称重显示控制仪和 A/D 转换后进入PLC，由 PLC 控制各配料输送绞龙快速、慢速与点动工作，并对秤斗和混合机卸料门开关的进行联锁控制，PLC 依照程序打开料门，原料进入混合机进行搅拌，达到预设参数后，在 PLC 的控制下，混合好的物料进入下一环节。

落差、进料冲击、工艺参数、物料特性、系统负压等的变化对配料精度有很大的影响。PLC 通过采用了对落差进行预测和配料量的逼近控制，快速加料与趋于完成预定数值前的点动加料、允差控制。根据各种原料在配方上的使用比例不同，用量多的走大秤、用量小的走小秤、并通过系统的比较功能，保证首先配料的是用量最多的原料，每批次完成后的系统快速自动去皮及秤体零点跟踪等技术是配料秤动态精度达到 2‰的保障。在联锁方面，配料仓料位信号、混合机下面的集料仓料位信号、混合机的料门信号与后续输送机运行、配料秤的秤门信号间的逻辑关系是保障配料系统有条不紊工作的保证。

2.5 制粒系统的自动化控制

制粒系统的自动控制主要是实现蒸汽添加量和主物料流量的最佳配合，保证制粒机工作电流稳定，充分发挥制粒机的生产性能和防止堵机，有效地克服手动控制所存在的质量不稳定，产量低，耗能大等缺点。

主电机的控制 ： 在 PLC 中将主电机额定电流的 80 ～ 95% 与采样电流比较，小于设定值，PLC 会自动给变频调速喂料机增加一个喂料频率信号，反之亦然。

调质温度控制 ：调质器出口的温度传感器输入到 PLC，由 PLC 进行比较运算，然后对蒸汽管道上的等比例控制阀调整，使调质温度能控制在 ±2℃。

环模间距控制： PLC将角度传感器输入的压辊角度变化转化为辊与环模间间隙大小的变化并与设定的间隙值进行比较，由此确定油缸执行系统动作方向和大小，直到实际间隙与设定间隙在允许范围之内，通过这种方式可使压辊与环模间的间隙控制在±1mm。

2.6 称量包装的自动控制

成品打包秤是成品仓中的饲料随着输送绞龙的旋转而进入称斗中。称斗的重量信号直接由传感器组转换成与之对应的电压信号，经放大器把该电压信号放大后送入 PLC 中进行数据处理，当达到预定值时，PLC控制停止下料，然后 PLC 控制开称斗门，并控制打包机自动装袋后由传送带送出，完成了饲料称量打包的自动化过程。在饲料产品生产入库时可采用光电与 PLC 结合实现自动数包计量入库。

2.7 除尘与消防系统自动监控

采集除尘风网及除尘器阻力与风压信号、火警与粉尘浓度信号控制除尘器的实时清理及消防系统的自动启动。

2.8 实时配方系统与远程监控

近红外在饲料分析上能够在无需化学试剂的条件下一次快速测量多个指标， 这就为实时配方提供了可能。近红外光谱仪的采用光纤或者狭缝输入采样端口，输入光信号经体相位光栅色散，然后聚焦到阵列探测器。控制电路将处理后的数字信号转化饲料组分的原始数据，将这些数据通过与之对应的配方优化软件的接口输入管理机中，实时对所要生产的配方进行优化，并导入 PLC 配料控制单元控制实施的工厂配方。通过这种方式能够减少因原料实施组分不确定性造成成品饲料的养分过剩或不足，精确地保证配方的设计水平，达到节约饲料资源，降低成本的要求。

３ 结语

PLC 综合了计算机技术与自动化技术的专用工业控制计算机 , 它用编程软件代替旧式继电器系统的布线和机械触点 , 实现直接数字控制 , 能够很好的满足饲料生产自动化的控制。未来我们需要研究将对大量存在于生产过程中的与质量有关的数据进行有效的采集、存储、评估，形成一个实时在线的质量自动化控制体系。

 

 

本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除