自动配料系统在饲料行业的发展现状

我国的饲料工业是 70 年代后期开始发展的。自国务院颁布《1994～ 2000 年全国饲料工业发展纲要 ( 试行草案) 》正式将饲料工业纳入国家国民经济和社会发展计划之后, 我国的饲料工业发展迅猛, 取得了令人瞩目的成就。到目前为止, 全国已建成 1 t/ h 以上的饲料加工厂 1. 1万多个, 其中 5 t/h 以上的饲料加工厂有近千家, 年产配、混合饲料近 4200万 t 左右, 仅次于美国居世界第二位。

饲料机械工业也在发展中崛起, 2 t/h、 2. 5 t/ h、 10 t/h、 20t/ h 的饲料加工成套系列设备基本实现国产化, 10t/ h以下的设备性能已达国际水平, 除满足国内需要外,部分已打入国际市场。大型成套设备也处于开发研制中,电子自动化控制系统已广泛应用于饲料加工机械。饲料厂生产过程中的关键环节———配料工序也大多实现自动化。

国内饲料厂前期投入使用的微机配料系统, 大部分是国外引进的。随着我国电脑工业的发展, 微机配料系统已逐步国产化, 我国许多科研、生产单位都投入到开发生产的行列。我们就最近的调查情况综述如下。

1、国内微机配料装置开发、生产情况

目前, 我国从事微机配料系统开发生产的单位有 40余家, 大多处于沿海城市。自动配料装置的核心设备是配料秤, 配料秤性能好坏将直接影响配料质量的优劣。用微机代替控制仪表进行称量配料, 可以对称量误差进行自动补偿, 保证配料的准确性, 通过微机的键盘和显示器方便地进行人机对话, 完成参数设置、检查和修改工艺设定值, 并监视称量配料的生产过程, 发现故障及时报警, 还可以调用管理程序, 通过打印机及时打印生产报表, 自动完成统计工作。这样, 可以降低原料消耗, 提高产品质量, 实现生产过程的科学管理。

配料装置的微机系统目前主要以工控机及 IBN -PC及其兼容机为主。这类微机性能优良, 运算速度快, 内存容量大, 可配容量为 20 兆～ 40 兆的硬盘, 且软件极为丰富, 还可方便地使用中文操作系统。可存储并查询一年中任何一班表, 可实现原料库存量的存储和查询, 可较快地优选并核定配方。

1. 1 ZPW 系列微机控制配料系统

1979 年杭州市机械科学研究所承担了机械部下达的自动配料装置研究课题, 研制成功自动配料系统, 经过 10多年的发展, 目前已发展到第四代产品 7 个系列 , 称量范围 50 kg ～ 2000 kg 任选, 可一机一秤或多秤, 一秤多料。该系列配料装置已成功地应用于国内近百家中型饲料厂,曾先后荣获杭州市科技进步一等奖, 机械部、浙江省科技进步二等奖, 国家科技进步三等奖。

1. 2 PCS 型系列微电脑自动配料秤

江苏无锡市电子技术应用研究所是无锡市科委系统专门从事自动控制、数控机床、智能化电子仪器开发研究的专业研究所, 1983 年在全国首家承担商业部下达的微电脑自动配料秤研究任务。现在已发展成为第五代产品 6 个系列, 其中 PCS-B、 PCS -C、 PCS-D 型电脑秤被评为国家级新产品, PCS-C 采用工业级单片微机, PCS-D 采用具有高度抗干扰能力的 STD 总线工业控制微机。

PCS 型系列产品由控制器、强电柜、秤体 3 部分组成, 量程范围 50 kg ～ 2000 kg 任选, 可以适应用户需要组合成一机一秤至一机三秤, 可供年班产 0. 3 万 t～4 万 t 饲料厂配套使用。

1. 3 GJ-PCS 系列饲料机械微机配料控制系统

北京工业大学技术装备厂专门致力于粮油、饲料、食品、建材等行业机电一体化先进装备的研制、开发和生产。1987 年开始开发生产称量配料微机控制系统的产品,产品已荣获国家专利 ( 专利号 88202955), 北京市科技进步二等奖, 并于 1992 年被评为国家级新产品, 用户已遍及全国 20 多个省市近 200 家饲料厂。目前产品已发展到第五代, 微机配料机组由 PC386管理机 ( 上位机)及 STD工控机 ( 下位机) 控制系统两大部分组成, 采用精密传感器、放大器、四位半表头组成称量系统, 采用微机进行称量、实时控制及管理。

最近, 该厂为适应饲料自动配料加工业生产发展的需要, 在 CJ-PCS 系列饲料机微机控制机组的基础上, 又开发生产了一料一秤饲料机微机控制机组。这是一种全新的配料工艺, 已获国家专利。

1. 4 PCS 系列电脑配料秤

上海康利实业有限公司是上海市粮食学校承办的技工贸实业实体, 从 80 年代初开始开发电脑计量系统产品,虽起步较晚, 但发展很快, 产品技术已有三项获国家专利, 技术成果的推广应用成绩斐然, 获上海市专利技术成果应用一等奖。 PCS 系列电脑配料秤的用户已遍及全国 16个省市, 几百家单位。

1. 5 JT 系列微机配料系统

上海交大自动化系是 1991 年开始搞自动配料装置的,先后开发了 JT -10、 JT -20 新一代微机配料系统, 先后在上海、广东、黑龙江和四川等 10 多个省市的 40 多家工厂使用, 均获成功, 其中 JT -10 系统已于 1993 年 7 月打入国际市场。

JT 微机系统采用模块化结构和多种抗干扰措施, 其精度高、功能全 , 工作稳定可靠, 特别是 JT -20 系列可集控制、管理、优化和咨询于一体, 反映了目前自动配料发展的新特点、新趋势。

1. 6 PCS 系列微机电脑配料秤

中外合资溧阳正昌电控设备有限公司是江苏正昌集团的直属企业, 该公司开发生产的 PCS 系列微电脑配料秤,是一种集控制、管理、优化和咨询于一体的新一代智能型高科技产品, 主机选用进口工控计算机, 抗干扰能力强,工作稳定可靠, 长期无故障运行可达 10 万 h 以上, 其他性能与国内同类装置类同。

1. 7 PCS 型配合饲料微机控制系统

唐山市电子电器控制研究所是以开发粮食饲料工业机电一体化产品和微型计算机应用为主的专业研究所, 目前已开发出饲料、面粉行业生产自动化六大系列产品, PCS配合饲料微机控制系统成套设备有 5 种规格。系统以 IPC-610 微机为控制中心, 与操作台、模拟屏和强电控制柜等组成完整的全套控制系统, 其主要性能与国内同类产品类同。产品在全国有较高的知名度, 全国已有 29 个省、市 200 余家企业采用他们的产品。

另外, 南方地区还有广东新兴饲料机械股份公司、珠海志美电子有限公司等都在生产、开发和经营电脑配料装置或电脑配料控制器, 限于篇幅, 不再例举。

2、水平对比分析

国内很多单位研制生产的微机配料系统, 配料精度已达国外同等水平, 其主要性能指标也与国外同类装置相差无几, 但可靠性、稳定性及使用寿命等与国外先进设备相比, 差距较大, 不过价格较低, 仅为进口的 1/ 8～ 1/ 10。另外维修服务也方便些, 因而国内饲料企业还是乐意采用国产的系统。据统计, 至 1994 年底, 浙江省已有 40%的饲料企业使用了微机配料系统 , 其中大部分是国产的系统。当然国产的微机配料系统因生产单位的不同, 质量、性能也各有千秋。下面从配料精度、可靠性及性能价格比等方面加以阐述。

2. 1配料精度

配料精度是一个重要的技术指标, 它直接关系到饲料产品的质量、报酬率。目前国内的电脑配料系统一般都能达到静态 0. 1%F. S, 动态 0. 2%F. S ( 有的厂家是 0. 2%～ 0. 3%), 与国外水平相当, 为了进一步提高配料质量,提高饲料报酬率, 有的厂已采用先进技术来提高配料精度, 例如, 上海康利公司采用变频调速技术, 使动态精度≤0. 2%, 接近±0. 1%F. S;上海交大采用智能控制技术,使配料动态精度可保证在 0. 1%;北工大装备厂采用一料一秤系统, 与一般的一秤多料相比, 使被称原料的绝对误差减到最小, 50 kg 以下的料, 其绝对误差可降低 4 倍～20 倍。

2. 2可靠性

可靠性是重要的质量指标, 由于机械工艺、电子元件等基础工业发展的滞后, 国内的电脑配料系统除采用引进的部件外, 其系统可靠性一般与国外产品相比尚有一定差距, 目前江苏正昌集团公司提出了无故障运行 10 万 h 以上的质量保证。我们在调查中发现, 浙江地区的饲料厂一般都采用江苏正昌的设备, 他们认为正昌设备的可靠性是国内设备中相对较好的, 故障率较低。

2. 3性能价格比

这是产品竞争力强弱的重要指标。国内许多单位生产的电脑配料系统, 虽主要性能指标基本相同, 但价格相差悬殊, 这是企业产品成本和管理水平的综合方面的反映。例如, 江苏正昌的 PCS 型配料秤价格为 8. 3 万元～ 12. 5万元;唐山的 PCS 型配料秤为 4. 5 万元～ 5. 3 万元;上海康利的配料秤为 12 万元左右;杭州机科所的 ZPW 型为3. 2 万元～ 10 万元;无锡电子所的 PCS 型为 8. 3 万元～9. 5 万元;上海交大的 JT 系列为 2. 5 万元～ 4. 5 万元。相对而言 , 上海交大的价格较低, 市场竞争力较强, 他们在国内招标中所显示的强劲势头正好说明了这一点。

3、发展趋势

目前国内微机配料系统大都适应年产 3 000 t～ 10 万 t级饲料厂的全价料、浓缩料、预混料和添加剂生产线配料所需, 称量范围一般在 30 kg～ 2 000 kg 之间。随着大部分中小饲料厂技术改造和设备更新换代, 电脑配料系统的应用普及率将进一步提高。此类电脑配料系统将有广阔的市场, 发展前景看好。

另一方面, 随着国产大型成套设备 ( 20 t/ h 以上)的研制和开发, 适应大型成套生产线所需的电脑配料系统也将开发。目前江苏正昌的电脑配料秤称量范围已经扩大至6 000 kg , 可适应年产 0. 5 万 t～ 16 万 t 饲料厂所需。据最近规划的 1996 年～ 2020 年中国饲料工业发展战略, 饲料机械将进一步推进国产化、优质化, 提高机电一体化水平。因此, 国产的电脑配料系统将进一步得到发展, 不但要在称量范围上能适应大型生产线成套设备所需 , 而且要在性能上, 特别是可靠性、稳定性及延长使用寿命等方面将有大的突破, 将能达到国外先进设备的水平, 以促进我国饲料工业的发展。

　　饲料自动配料系统工程的成套性, 从电脑配料秤到电脑定量包装秤, 乃至整条饲料加工生产线的交钥匙式工程系统是又一发展趋势。目前各研制开发生产单位都在朝这方面发展, 很多开发生产单位除能提供电脑配料装置外, 都能提供生产线成套工程设备的设计生产的服务。