自動分配站，稱重分配站，多通道分料

在塑料擠出拉絲工藝中，**自動分配站**（Automated Distribution Station）是配料系統的核心模塊之一，用于實現多原料的精準分配、輸送及切換，確保配方執行的效率和一致性。以下是針對自動分配站的詳細設計要點、技術方案及實施建議：

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### **1. 自動分配站的核心功能**

- **原料路徑管理**：根據配方需求，自動切換不同顆粒的輸送路徑。

- **精準定量分配**：與稱重系統聯動，按預設比例分配各顆粒至混合或擠出環節。

- **防交叉污染**：確保切換原料時無殘留，避免混料。

- **故障自診斷**：實時監控設備狀態，預警堵料、閥門異常等問題。

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### **2. 系統組成與關鍵設備**

#### **2.1 分配機構**

- **旋轉分配閥**  

 - **適用場景**：適用于6種顆粒的快速切換，支持多通道（如6進1出）。  

 - **材質**：不銹鋼或碳化鎢涂層，耐磨耐腐蝕。  

 - **驅動方式**：伺服電機或氣動驅動，定位精度≤0.1°。  

- **氣動蝶閥/球閥**  

 - **適用場景**：低成本方案，適合非頻繁切換場景。  

 - **控制方式**：電磁閥+PLC信號控制，響應時間<0.5秒。  

#### **2.2 輸送與緩存單元**

- **緩沖料斗**  

 - **功能**：臨時存儲待分配顆粒，平衡上下游流量。  

 - **容量設計**：按單批次*大需求量+20%冗余。  

- **真空吸料機/螺旋輸送機**  

 - **真空吸料**：適合輕質、低粘性顆粒（如PP/PE），無塵輸送。  

 - **螺旋輸送**：適合高密度或易結塊顆粒（如填充母料）。  

#### **2.3 檢測與反饋模塊**

- **料位傳感器**  

 - **類型**：電容式/超聲波傳感器，監測緩沖料斗料位。  

 - **作用**：觸發補料或停止輸送，防止溢料或空轉。  

- **光電開關/編碼器**  

 - **功能**：驗證閥門開閉狀態，確保路徑切換到位。  

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### **3. 自動化控制策略**

#### **3.1 控制邏輯**

- **配方驅動分配**  

 - PLC讀取配方參數→計算各顆粒需求量→分配閥切換至對應通道→啟動輸送設備。  

 - **優先級設定**：按顆粒流動性調整分配順序（如先分配流動性差的物料）。  

- **動態流量調整**  

 - 通過失重秤反饋數據，實時調節螺旋輸送機轉速或氣力輸送壓力。  

#### **3.2 通信與聯動**

- **協議集成**  

 - 通過Modbus TCP、Profinet與主控系統（如擠出機、混合機）同步數據。  

 - **報警聯動**：分配站故障時，觸發擠出機降速或停機。  

#### **3.3 人機交互（HMI）**

- **操作界面**  

 - 可視化分配路徑圖，顯示當前閥門狀態、料位、流量曲線。  

 - 支持手動/自動模式切換，緊急情況下可手動干預。  

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### **4. 防污染與清潔設計**

- **吹掃系統**  

 - **氣吹清潔**：分配閥切換后，用壓縮空氣（0.5-0.7MPa）吹掃殘留顆粒。  

 - **清潔周期**：每批次結束或切換配方時自動執行。  

- **模塊化快拆結構**  

 - 分配閥、管道采用快拆卡箍，便于人工清理或更換。  

 - **材質選擇**：內壁拋光處理（Ra≤0.8μm），減少顆粒粘附。  

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### **5. 典型問題與解決方案**

| **問題**                | **原因**                  | **解決方案**                              |

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| **閥門卡死**           | 顆粒堵塞或機械磨損        | 增加吹掃頻率；選用耐磨涂層閥門            |

| **分配路徑錯誤**       | 編碼器信號丟失或PLC邏輯錯誤 | 冗余編碼器校驗；增加閥門狀態反饋檢測      |

| **料斗架橋**           | 顆粒吸濕或靜電粘連        | 加裝振動器或流化裝置；料斗內壁防靜電涂層  |

| **真空吸料效率低**     | 管道泄漏或過濾器堵塞      | 定期更換過濾器；采用負壓傳感器監測系統    |

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### **6. 成本與選型建議**

- **經濟型方案**  

 - 氣動蝶閥+國產PLC+普通螺旋輸送機，成本約8-12萬元。  

 - 適用場景：中小產能、配方切換頻率低的生產線。  

- ****方案**  

 - 伺服驅動旋轉分配閥+進口真空吸料機+智能清潔系統，成本約25-40萬元。  

 - 適用場景：高精度、高頻次切換、潔凈度要求高的場景（如醫療級塑料）。  

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### **7. 維護與優化**

- **日常維護**  

 - 檢查氣路密封性，清理過濾器；  

 - 校準閥門開閉位置，潤滑旋轉部件。  

- **長期優化**  

 - **數據驅動**：通過SCADA系統分析分配效率，優化切換時序；  

 - **升級冗余**：預留1-2個備用通道，支持未來新增原料種類。  

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### **總結**

自動分配站的設計需緊密圍繞**精準性**、**可靠性**和**易維護性**展開，重點解決多原料切換中的路徑管理、防污染及效率問題。建議根據生產規模選擇適配的閥門類型和控制方案，并通過智能化手段（如狀態監測、預測性維護）降低停機風險。對于高混合要求的場景，可進一步集成視覺檢測或AI算法，實現異常顆粒的實時剔除與自適應分配。