《儲(chǔ)能材料與器件智能制造技術(shù)》智能化稱(chēng)重與配料隨著全球“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn)，儲(chǔ)能技術(shù)成為破解可再生能源間歇性難題、穩(wěn)定能源供應(yīng)的關(guān)鍵。而儲(chǔ)能器件的能量密度、循環(huán)壽命、安全性等核心性能，很大程度上取決于材料的配方與配比精度。從鋰電池正負(fù)極材料的微量摻雜，到液流電池電解液的精確配制，傳統(tǒng)人工稱(chēng)重與配料方式已難以滿(mǎn)足儲(chǔ)能材料對(duì)高精度、高一致性的嚴(yán)苛要求。智能化稱(chēng)重與配料技術(shù)憑借自動(dòng)化控制、精密傳感與智能算法，為儲(chǔ)能器件與材料生產(chǎn)裝上“智慧中樞”，以毫厘不差的精準(zhǔn)度，推動(dòng)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)向高效、穩(wěn)定、可持續(xù)方向加速邁進(jìn)，成為儲(chǔ)能技術(shù)突破的重要支撐力量。各種材料生產(chǎn)的第一步通常是各種原料的稱(chēng)重與配料。各種儲(chǔ)存料倉(cāng)的稱(chēng)重計(jì)量、配料過(guò)程中的定量稱(chēng)重、成品包裝計(jì)量等也涉及到物料的準(zhǔn)確稱(chēng)重與配料。部分廠(chǎng)家逐漸配備了智能化稱(chēng)重與配料系統(tǒng)。智能配料系統(tǒng)集成了高精度動(dòng)態(tài)稱(chēng)重、數(shù)據(jù)傳輸、智能分析與控制等先進(jìn)技術(shù)。它通過(guò)對(duì)原材料進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)量、配比和輸送，實(shí)現(xiàn)投配料過(guò)程的自動(dòng)化智能化。系統(tǒng)由稱(chēng)重給料機(jī)（配料秤）及控制系統(tǒng)組成。稱(chēng)重給料機(jī)包括電子計(jì)量部分及輸送部分。在料倉(cāng)下方安裝稱(chēng)重給料機(jī)（配料秤），物料由進(jìn)料口落到稱(chēng)重給料機(jī)，物料在皮帶上運(yùn)行時(shí)，其重量信號(hào)和速度信號(hào)送到稱(chēng)重儀表。稱(chēng)重儀表將載荷重量電信號(hào)和速度信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算和處理得出電子皮帶秤的瞬時(shí)流量和累計(jì)運(yùn)料量，分別在稱(chēng)重顯示器上顯示。配料系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集和記錄配料過(guò)程中的數(shù)據(jù)，并通過(guò)上位機(jī)管理軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和處理。這些數(shù)據(jù)為企業(yè)的生產(chǎn)決策提供有力的支持，進(jìn)而幫助企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)流程、降低作業(yè)成本和提高生產(chǎn)效率。某公司一款智能稱(chēng)重儀表可使用稱(chēng)重儀表調(diào)節(jié)流量，儀表和變頻調(diào)速器形成閉環(huán)控制。稱(chēng)重儀表內(nèi)置的智能軟件PID調(diào)節(jié)器對(duì)瞬時(shí)流量與設(shè)定流量進(jìn)行實(shí)時(shí)比較后，輸出一電流信號(hào)，用來(lái)控制變頻器，進(jìn)而控制給料機(jī)電機(jī)運(yùn)行速度，從而達(dá)到調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)的流量的目的。智能稱(chēng)重儀表可手動(dòng)設(shè)置流量，也可通過(guò)計(jì)算機(jī)與儀表的雙向通訊設(shè)定配比。其調(diào)節(jié)過(guò)程如下：當(dāng)物料流量增大時(shí)，與流量成正比的調(diào)節(jié)輸出控制電流減少（即反向調(diào)節(jié)），控制輸出減少，給料量減少，反之亦然。如此形成一個(gè)閉環(huán)，反復(fù)調(diào)節(jié)并保持最佳控制狀態(tài)。工控機(jī)通過(guò)串行口與PLC進(jìn)行通訊，工控機(jī)按配料工藝實(shí)際過(guò)程以動(dòng)態(tài)畫(huà)面的形式反映上料、配料、送料及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，可以根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)作出控制狀態(tài)分析，用不同的顏色柱形圖反映系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)配料過(guò)程。根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)工控機(jī)可以下達(dá)配比，并真實(shí)反映配料狀態(tài)。同時(shí)配料軟件還具備日?qǐng)?bào)表、班報(bào)表等功能，給生產(chǎn)管理提供了方便。稱(chēng)量設(shè)備的關(guān)鍵部件是稱(chēng)重傳感器稱(chēng)重傳感器是一種力傳感器，通過(guò)把被測(cè)量(質(zhì)量)轉(zhuǎn)化為另外一種被測(cè)量(電量)來(lái)測(cè)量質(zhì)量的力傳感器。稱(chēng)重傳感器是電子衡器的重要組成部分，稱(chēng)重傳感器把被測(cè)物體的重量轉(zhuǎn)化成電量，然后通過(guò)響應(yīng)的檢測(cè)儀表顯示物體的質(zhì)量。稱(chēng)重傳感器的種類(lèi)較多，主要有電阻應(yīng)變式、電容式、差動(dòng)變動(dòng)器式、壓磁式、壓電式振頻式、陀螺式等。其中電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器是基于金屬絲在受拉或受壓后產(chǎn)生彈性形變，其電阻值也隨之產(chǎn)生相應(yīng)的變化這一物理特征實(shí)現(xiàn)的。傳感器直接輸出電壓信號(hào)通常很小，需要通過(guò)前端信號(hào)處理電路進(jìn)行準(zhǔn)確的線(xiàn)性放大。放大后的模擬電壓信號(hào)經(jīng)AD轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量被送入到主控電路的單片機(jī)中或PLC中，再經(jīng)過(guò)單片機(jī)或PLC控制譯碼顯示器，從而顯示出被測(cè)物體的重量。一種混料環(huán)節(jié)使用的自動(dòng)稱(chēng)量配料系統(tǒng)工作原理如圖所示。放料稱(chēng)重傳感器信號(hào)放大PLC顯示定值設(shè)置驅(qū)動(dòng)放料該系統(tǒng)由PLC控制稱(chēng)重傳感器的稱(chēng)重和比較，并輸出控制信號(hào)，執(zhí)行定值稱(chēng)量，控制外部給料系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)行自動(dòng)稱(chēng)量和配料。系統(tǒng)采用PLC和A/D模數(shù)變換器等電子器件，觸摸屏作為定值配方設(shè)定輸入器，原料倉(cāng)里的物料由螺桿輸送到稱(chēng)量罐，物料重量使傳感器彈性體發(fā)生變形，輸出與重量成正比的電信號(hào)，傳感器輸出信號(hào)經(jīng)放大器放大后，輸入到PLC的A/D模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算控制，一方面顯示出瞬時(shí)物重，另一方面則進(jìn)行稱(chēng)重比較，開(kāi)啟和關(guān)閉螺旋輸送加料口、放料于稱(chēng)量罐中等一系列的稱(chēng)重配料操作。配料系統(tǒng)能通過(guò)高精度傳感器和先進(jìn)的稱(chēng)重算法，確保物料計(jì)量的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。利用PLC自動(dòng)化控制技術(shù)及自動(dòng)輸送系統(tǒng)，配料系統(tǒng)能夠自動(dòng)控制物料的輸送和配料過(guò)程，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的配料。在生產(chǎn)過(guò)程中還經(jīng)常需要加入液體物料，此時(shí)需要對(duì)液體流量進(jìn)行測(cè)量和控制。由于流體密度是均勻的，因此只需控制流量即可控制液體的加入量。用閥門(mén)可以方便的開(kāi)通和關(guān)閉流體的流動(dòng)，因此對(duì)流體的計(jì)量控制比對(duì)粉體的計(jì)量控制更加簡(jiǎn)單方便。有多種儀器進(jìn)行流量測(cè)量，常見(jiàn)的有超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)等。有了流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，再加上控制系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)就可以組成自動(dòng)化的流體計(jì)量控制系統(tǒng)。自動(dòng)流量控制系統(tǒng)由流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)儀、調(diào)節(jié)閥（氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥或者電動(dòng)調(diào)節(jié)閥）組成，可以完成現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)流量值的全自動(dòng)控制，響應(yīng)快，控制精度高，管理方便，性能可靠，廣泛適用于化工、石油、環(huán)保、冶金、給排水等行業(yè)。流量控制器通常包括一個(gè)調(diào)節(jié)閥門(mén)或控制裝置，通過(guò)改變閥門(mén)的開(kāi)度調(diào)節(jié)流體進(jìn)入或離開(kāi)管道的開(kāi)口大小來(lái)實(shí)現(xiàn)流量的控制。其基本原理是通過(guò)改變流體通過(guò)的通道截面積來(lái)調(diào)節(jié)流速。流量控制器電機(jī)控制器通訊口泵流量計(jì)控制閥M智能化稱(chēng)重配料系統(tǒng)和自動(dòng)流量控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的投配料和加入液體物料，減少物料浪費(fèi)，降低原料成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減少人工干預(yù)，降低勞動(dòng)力成本，降低人為操作帶來(lái)的誤差和風(fēng)險(xiǎn)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少工人粉塵暴露。智能化生產(chǎn)系統(tǒng)還能通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，為企業(yè)提供精準(zhǔn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)改善生產(chǎn)工藝流程，制定更合理的生產(chǎn)計(jì)劃。在儲(chǔ)能器件與材料的創(chuàng)新征程中，智能化稱(chēng)重與配料技術(shù)如同精準(zhǔn)的“標(biāo)尺”與智慧的“大腦”，以毫厘必究的嚴(yán)謹(jǐn)和智能高效的運(yùn)作，為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展筑牢根基。從鋰電池的性能突破到新型儲(chǔ)能技術(shù)的探索，它貫穿生產(chǎn)研發(fā)的每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，推