在化工、饲料、建材、食品、医药等众多领域，都需要对原料进行配比制成产品，配料系统也成为生产工艺过程中至关重要的一环，配料系统水平与产品质量和生产效率密切相关。配料系统针对配料过程中的精度和自动化问题，配料系统一种基于可编程控制器（PLC）的多功能物料科学配比称重装置，通过压力传感器/称重模块采集压力信号，电子秤利用PLC对电磁阀、气缸、变频器、伺服电机等设备进行控制，达到精确配比的目的。配料系统多功能物料科学配比称重装置的组成、工作原理、控制系统及称重系统的设计过程。

配料控制系统的设计

1.1 传送部分的实现

1）油漆配料系统防爆电子秤电动机的变频调速。油脂配料系统为在较高的工作效率下保证称量精确度，传送带设计为先快后慢的双速运转形式，即原料下落后先快速传送，到达设定重量的90%后慢速传送，搅拌罐这就需要变频器对电动机进行调速。树脂配料系统变频调速是根据三相异步电机的工作原理而采用的一种调速形式，配料罐异步电动机的转速与同步电动机转速相对应，计量罐改变电动机的供电频率即改变了电动机的转速，反应罐电源频率增加，同步转速n增加，配料罐实际转速也增加；电源频率下降，搅拌罐电动机同步转速下降，计量罐电机实际转速也下降，配料系统这种通过改变电机电压频率的调速方式即为变频调速。配料系统变频器的工作原理为：配液罐利用整流电路，配料釜将接入的三相电进行整流成直流电，并且滤波，搅拌釜再经过逆变电路将直流电转换成所需频率的三相交流电。

2）测速装置。配料系统防爆地磅测速环节主要由光电编码器来完成速度扫描，通过PLC中的高速计数器来实现计数功能。由下式可算出电机转动速度。式中：n――反应釜电机转速；r――反应釜圆盘电机的半径； ――反应罐高速计数器HSC0的扫描时间。

2.2 气动部分的实现

1）反应锅气源开关――二位五通电磁阀。称重系统电磁阀受PLC的控制，主要工作原理是利用电磁线圈产生的电磁力，推动阀芯切换，实现气流的换向，称重系统可以对气缸进行控制，实现气缸的伸缩动作。

2）料斗秤开关――双作用气缸。钢瓶秤双作用气缸内部被活塞分成两个腔，自动灌装机两腔可以分别通入压缩空气，自动灌装机当从有杆腔输入压缩空气时，无杆腔排气，使活塞杆收缩；当无杆腔进气，有杆腔排气时，活塞杆伸出。活塞杆的伸缩带动料斗挡板的开关。

 称重系统的设计

1.1 称重系统的工作原理

该称重系统防爆电子秤中，将压力传感器/称重模块置于传送带两个固定托辊的中点，当原料下落时，它可测出该区段每单位长度的载荷值q，该值乘传送带速度v即为原料的流量。则在时间T内的原料累积量可以用积分式 表示，式中：W――时间T内的原料累积量，kg；T――原料压力传感器/称重模块的时间，s；q（t）――单位长度的传送带上原料重量，kg/m ； v（t）――传送带的速度，m/s 。

2.2 称重电路的结构设计

压力传感器/称重模块采集的信号是mV级小信号，设计选用的压力传感器/称重模块传来的动态称重信号是0～30mV范围，不能直接被PLC读取，需要经过外加放大电路处理，将其转化为0～10V的标准电压信号。为了实现电压放大，溶剂自动配料系统采用LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器，其转化后的0～10V的标准电压信号后经过A/D转换器（EM235模拟量输入模块）将模拟量（电信号）转换成可以直接输入PLC模块的数字信号，最后将这些数字信号传入PLC计算分析比较，如果输入量达到预先设定值，则控制气缸动作，关闭落料口。