摘要：饲料领域的发展是农业体系的重中之重，期望更加有效的完成饲料资源分配，保证效率指标达到标准，就需要搭建起配套的自动化系统。目前来说，采用较多的控制方式是以继电设备为主的控制系统和PLC自控系统，前者运行过程中会面临较多的问题。由此来看，PLC技术将成为系统控制的主流方式。本文针对企业生产过程中的实际情况进行深入剖析，严格落实预期的控制目标，提出饲料生产自动化系统的设计方案。
关键词：PLC技术；PID参数；系统设计
饲料领域的发展水平直接决定着农业生产、畜牧业和农副产品加工等环节的质量，具有十分重要的实际意义。传统的饲料生产以手工为主，难以有效把控生产质量，且效率无法满足实际需求，限制了饲料领域的进一步前行。怎样调整饲料生产方式，已然成为迫切需要解决的问题。饲料领域作为农业、畜牧业、加工业等农业生产环节的纽带，起到至关重要的作用。饲料行业是全球新兴的经济领域，虽然发展时间较短但前行速度极快，受到政府和社会的广泛关注。饲料生产体系中最为关键的一环是如何把控各个加工环节和检测过程的工艺顺序，而对于控制顺序的管理正好发挥PLC技术的特点。从PLC技术来说，已经成为目前主流的工控方式，采用PLC技术搭建的工控系统能够有效提升自动化性能。通过可编程控制器和PC设备进行交互，能够对生产流程进行优化，保证系统管理水平达到预期要求。以农牧水产企业作为研究对象，主要经营范围为混合饲料、浓缩饲料的生产制造，目前已经搭建起两套生产流水线，新建的车间中引入微机操控方式，其自动化水平显著提升；原有的生产车间仍延用继电器控制，整体运行效率和管理能力难以有效提高。期望满足各项生产指标，需要对原有生产体系进行优化。
1饲料生产工艺
饲料生产体系通常涵盖有原料的采集、处理、配比、混合、制粒、生产以及包装存储等功能模块，每一个功能模块都对应着具体的生产环节。部分生产企业由于对饲料参数要求较为严格，会在生产环节中加入二次处理。
2基于PLC的总体控制方案设计
饲料生产体系中的各个环节均是单独完成的，自动化系统应当对整个生产环节顺序进行有效管理并配套单独的控制机制。
以PLC技术为核心的系统控制体系可以有效监控生产设备的运行工况并及时解决故障问题。通过传感模块监测生产现场的各项参数，将采集的数据资料利用通讯模块传输到计算机设备中进行分析和存储。根据具体的数据信息完成工艺控制、运行工况、数据指标和各项参数的独立报表。系统中核心设备是PLC，通过模块编程方式，完成各个环节的功能控制，最终按照生产流程的工艺顺序进行模块连接，组合成对应的控制系统，达到控制要求。
3配料混合系统设计
3.1配料混合工艺方案选择及控制系统的确定
饲料配比是生产体系中最为重要的一环，配比参数决定着饲料质量能否满足预期目标。配料控制系统可以将多种生产原料按照规定比重自动添加到混合装置之中，最后实现混合出料的控制要求。
从实际生产来说，配料混合方案使用最多的是多料数秤配混模式，也就是把不同计量方式的原料依照对应的物理指标进行组别划定，制定对应的计量准则，达成配料的精度要求。
采用多料数秤配混模式可以有效优化原料的配混周期，显著提升生产效率，该项技术也是主流的配混方式。
系统在实际运行过程中，通过上位机将原料配比方案传输到PLC设备完成具体的控制功能。
3.2配料混合系统硬件设计
系统上位机通常选择的是具有标准通信接口和打印功能的设备型号，由于系统精度需求较高，结合信号传输情况，下位机确定为三菱公司生产的FX2n～80MR型设备以及配套的扩展模块。纵观系统运行来说，重量传感装置十分重要，其精度指标直接关系到生产质量。该系统为了保证精度满足方案设计，选用电阻应变模式的重量传感设备。
3.3配料混合系统软件设计
计算机按照预定的生产方案将原料配比和控制方式传送到PLC设备，PLC根据具体的原料配比完成加工操作，并实时监测重量信号。
配料环节的操作步骤如下：首先进行重量测定，如果混合设备中存在原料，自动闭合秤斗门；一旦放料指标达到标准后，秤斗门便会开启。当达到开门时间设定后，测定余料指标，如果余料超出标准范围，系统发出警报。当秤斗门闭合后，若未完成预计方案的生产目标，就会再次启动配料操作，发送相应的控制信号。预混料增添完成且发送回复信号后，混合设备启动计时功能，当达到时间标准后，混合设备分析内部料位信息控制仓门开启，由此便完成了一次循环过程。
该系统主要利用模块编程的模式，将复杂的控制系统解析成多个独立运行的功能模块。对于本系统来说，可以将控制功能划分为以下三个模块：
（1）物料传输模块，根据配比方案要求和物料顺序确定各个料仓的下料参数以及重量指标，确保物料参数处在标准范围。在完成物料添加后，应当将设备上残留的物料全部移入秤斗中，对于这部分物料指标，系统采用“滞留量”进行控制，该项参数需要公司结合实际的生产经验，选取最佳方案。
通过PLC可以有效把控变频设备的参数，调整运行状态为多速段模式。送料设备运行过程中，PLC控制变频器状态，一旦物料量接近设定参数时，PLC便会发出信号，将变频设备调整为低速模式，缓慢进行物料投放。整体物料添加时，PLC通过把控物料量和设定参数来控制相应的启停操作。
（2）秤门模块主要通过逻辑量控制仓门的启动和闭合。保证当前批次的原料可以顺利加工。
（3）混合模块根据逻辑指标完成对混合仓门的把控，保证物料在期望的混合时间内完成操作。
实际设计控制程序时，应当将整体系统划分成多个子功能模块，PLC运行过程中分别按照操作顺序进行子模块调用。
4模糊PID的控制原理
配料模块采用的是模糊控制方式，因为工艺技术、物料特性等因素的影响，导致配料模块出现非线性变化。期望有效调节落差参数造成的精度下降，应当有效预估落差指标并把控好配料量，从而优化精度指标。基于饲料企业多批次称重的模式，结合现有的称重误差指标可以实现对物料量的模糊控制，确保其控制精度满足要求。
5结束语
应用PLC技术对传统的饲料生产线现代化技术改造进行研究，制定了整体控制方案，结合传感器技术、通信技术和模糊控制技术等相关知识，进行理论研究和实际论证，设计了一套以PLC为控制核心，由PC机和PLC组成的上下位机的控制系统。实践证明，该系统运行可靠，精度基本达到要求，完全适应企业现代化生产管理要求。
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作者简介：薛彬（1989-12-07），男，汉族，籍贯：甘肃省庆阳市，当前职务：电气工程师，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：电气工程