專利名稱：物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種物料配料、計(jì)量計(jì)算機(jī)集中式自動(dòng)化控制系統(tǒng)，特別是涉及一種物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式。
二背景技術(shù)：
當(dāng)前物料配料、計(jì)量自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制方式種類繁多，但比較常用的是配料控制儀(電腦稱)配合可編程控制器的時(shí)序控制系統(tǒng)，起步于上世紀(jì)80年代中期，在90年代得到普遍應(yīng)用，并且在目前還占據(jù)一定市場(chǎng)。其主要存在的問(wèn)題和不足有以下幾點(diǎn)(1)系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，配料、計(jì)量采用的是“一對(duì)一”的控制和顯示方式，維護(hù)、檢測(cè)、故障處理麻煩，(2)輸入和修改系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)、控制參數(shù)和物料配合比困難，尤其當(dāng)多種配合比交替使用時(shí)更為麻煩，(3)不具備生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、匯總和查詢等最基本的管理能力，(4)動(dòng)態(tài)計(jì)量誤差較大，故障率高，如果配料計(jì)量稱重單元較多時(shí)，操作員難以觀察了解生產(chǎn)情況，勞動(dòng)強(qiáng)度大。
后來(lái)隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了單片機(jī)集散式控制系統(tǒng)，利用一片單片機(jī)對(duì)一種物料的配料、計(jì)量進(jìn)行控制，加上通訊板和上位管理機(jī)，即形成了下位機(jī)(電腦稱或配料控制儀)+PLC+通訊板+上位機(jī)(工業(yè)PC機(jī))的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式，其組成框圖參見(jiàn)說(shuō)明書附圖1、圖2?？紤]物料配料、計(jì)量控制系統(tǒng)中生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理的需要，增加了上位機(jī)(工業(yè)PC機(jī))，圖1中的下位機(jī)(可編程控制器/PLC/FX2)用于生產(chǎn)過(guò)程中邏輯的時(shí)序控制(包括系統(tǒng)各種狀態(tài)的檢測(cè))，并向上位機(jī)輸送生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；上位機(jī)實(shí)施對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理(包括數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、匯總、統(tǒng)計(jì)、打印和其它需要的數(shù)據(jù)管理功能)及簡(jiǎn)單的生產(chǎn)模擬畫面顯示。圖2結(jié)構(gòu)采用單元組合式，配料控制儀(電腦稱)MCS-U36、攪拌控制器MCS-298和邏輯控制器MCS-8721三種模塊均內(nèi)置單片機(jī)，也稱之為多機(jī)并行工作的分布式控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)為每一個(gè)配料、計(jì)量單元配置一個(gè)MCS-U36模塊，用于接收稱重傳感器輸出的與重量信號(hào)成正比的模擬信號(hào)，并控制配料稱重過(guò)程中料倉(cāng)的給料機(jī)構(gòu)和料斗的卸料機(jī)構(gòu)以及其它機(jī)械動(dòng)作。此類控制系統(tǒng)主要存在的問(wèn)題和不足(1)系統(tǒng)硬件組成復(fù)雜，質(zhì)量及可靠性偏低且標(biāo)準(zhǔn)化率不高，升級(jí)、換代和擴(kuò)展麻煩，(2)所用的電腦稱和配料控制儀及通訊板為非標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，質(zhì)量難以保證，數(shù)據(jù)采集速度、轉(zhuǎn)換精度和分辨率普遍較低，不能實(shí)現(xiàn)智能化的實(shí)時(shí)處理，難以保證配料的動(dòng)態(tài)精度，上位機(jī)的強(qiáng)大功能沒(méi)有得到充分的發(fā)揮，不能很好的滿足物料配料、計(jì)量生產(chǎn)的需要，(3)在單片機(jī)集散式控制系統(tǒng)中，由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)大，粉塵密度高和強(qiáng)電磁的干擾，加之系統(tǒng)的信號(hào)傳輸路徑較多，上、下位機(jī)之間的通訊系統(tǒng)易出現(xiàn)故障，造成系統(tǒng)紊亂甚至死機(jī)；同時(shí)兩者之間的數(shù)據(jù)傳遞，占據(jù)了下位機(jī)大量的機(jī)時(shí)，達(dá)不到實(shí)時(shí)控制的目的，還對(duì)上位機(jī)提出了較高的要求，(4)由于系統(tǒng)采用的是自上而下的程序設(shè)計(jì)方法，僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)單一任務(wù)的控制與管理，設(shè)置運(yùn)行參數(shù)、修改配比或打印報(bào)表時(shí)必須退出生產(chǎn)控制過(guò)程。總之，以上幾種結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)存在以下共同的缺點(diǎn)(1)系統(tǒng)擴(kuò)展成本高，配料計(jì)量精度和現(xiàn)代管理功能較低，不具備多窗口、多任務(wù)和多用戶的控制及操作功能，(2)不具備智能化的數(shù)據(jù)處理及控制能力，浪費(fèi)上位機(jī)資源。
三、實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題為了解決目前在冶金、建材、飼料、玻璃、食品以及混凝土等涉及多種物料配料、計(jì)量及混合攪拌的生產(chǎn)行業(yè)中控制系統(tǒng)所存在的問(wèn)題和不足，提出一種以PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案一種物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，含有PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備、系統(tǒng)供電電源及現(xiàn)場(chǎng)配料、計(jì)量控制設(shè)備，同PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)I/O板連接有開(kāi)關(guān)量輸入板和開(kāi)關(guān)量輸出板，與開(kāi)關(guān)量輸入板和開(kāi)關(guān)量輸出板連接有隔離繼電器組，該物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)含有1～M種顆粒固體物料配料、計(jì)量控制單元，每種顆粒固體物料配料、計(jì)量控制單元含有儲(chǔ)料倉(cāng)、計(jì)量稱斗和稱重傳感器，在儲(chǔ)料倉(cāng)下部設(shè)有由電磁閥控制的給料門，在計(jì)量稱斗下部設(shè)有由電磁閥控制的卸料門，稱重傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)經(jīng)放大器放大后接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，同顆粒固體物料配料、計(jì)量配套的設(shè)備有物料輸送水平皮帶機(jī)和斜皮帶機(jī)，PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)I/O板、開(kāi)關(guān)量輸出板及隔離繼電器組控制連接儲(chǔ)料倉(cāng)給料門電磁閥、計(jì)量稱斗卸料門電磁閥，反映現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備對(duì)應(yīng)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)通過(guò)隔離繼電器組接入系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量輸入板，通過(guò)系統(tǒng)I/O板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；系統(tǒng)供電電源為PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)配料、計(jì)量控制設(shè)備和稱重傳感器及放大器、隔離繼電器組、開(kāi)關(guān)量輸入板、開(kāi)關(guān)量輸出板提供工作電源。
該物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)含有1～N種粉狀物料配料、計(jì)量控制單元，每種粉狀物料配料、計(jì)量控制單元含有儲(chǔ)料倉(cāng)、計(jì)量稱斗和稱重傳感器，同粉狀物料配料、計(jì)量配套的設(shè)備有螺旋輸送機(jī)；PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)量輸出經(jīng)系統(tǒng)I/O板、開(kāi)關(guān)量輸出板及隔離繼電器組連接各種粉狀物料計(jì)量稱斗卸料門電磁閥以及粉狀物料螺旋輸送機(jī)啟/?？刂频睦^電器或交流接觸器，稱重傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)經(jīng)放大器放大后接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板和PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接，反映現(xiàn)場(chǎng)配料、計(jì)量控制設(shè)備狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)通過(guò)隔離繼電器組、開(kāi)關(guān)量輸入板和系統(tǒng)I/O板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
該物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)含有1～X種液體物料配料、計(jì)量控制單元，每種液體物料配料、計(jì)量控制單元含有計(jì)量稱斗、液體輸送泵和稱重傳感器，稱重傳感器輸出的的稱重模擬信號(hào)經(jīng)放大器放大后接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板；PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸出板和隔離繼電器組連接各液體物料輸送泵的啟/停控制的繼電器或交流接觸器、各液體物料計(jì)量稱斗卸料門電磁閥，反映輸送泵和計(jì)量稱斗卸料門狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)隔離繼電器組、和開(kāi)關(guān)量輸入板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
稱重傳感器采用電阻應(yīng)變拉力或壓力稱重傳感器，傳感器輸出信號(hào)接入有外接電源的模擬量放大載板，經(jīng)放大器5B30放大后輸出連接系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；或者放大器采用整機(jī)式的傳感器電源及信號(hào)放大組件，傳感器電源及信號(hào)放大組件輸出的稱重模擬信號(hào)直接接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，實(shí)現(xiàn)和PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接。
系統(tǒng)I/O板采用DI064/3，或者采用PCL-7120，系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板采用PCL-812PG，或者采用PCL-8111，中間隔離繼電器組采用HH53P，光隔開(kāi)入板采用DB-16P，或采用PCL-9182，或采用PCLD-782，光隔開(kāi)出板采用DB-16R，或采用PCL-9185，或采用PCLD-885。
同隔離繼電器組HH53P連接有手動(dòng)干預(yù)控制電路。
含有混合攪拌器控制單元，混合攪拌器下部設(shè)有由電磁閥控制的卸料門，PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)光隔開(kāi)關(guān)量輸出板和隔離繼電器組連接混合攪拌器的卸料門電磁閥的控制繼電器或交流接觸器，反映混合攪拌器卸料門和攪拌機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)經(jīng)隔離繼電器組和開(kāi)關(guān)量輸入板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
本實(shí)用新型的積極有益效果1、本實(shí)用新型物料配料、計(jì)量自動(dòng)控制系統(tǒng)以PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，以系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的開(kāi)入/開(kāi)出模板、I/O模板、A/D模板為依托，實(shí)現(xiàn)了物料配料、計(jì)量及混合攪拌計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的多任務(wù)、多窗口、多用戶的集中式控制與管理。組態(tài)靈活、擴(kuò)展方便、適應(yīng)性強(qiáng)。
2、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)答信號(hào)及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、分析、處理、顯示和控制等完全由PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)完成，減少整個(gè)系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，信號(hào)傳輸路徑少，徹底取消影響系統(tǒng)整體性能的相關(guān)硬件或不必要的硬件設(shè)置，如可編程控制器、通訊板、數(shù)顯表頭、配料稱量?jī)x、傳感器信號(hào)的連接插頭、插座等，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的計(jì)算機(jī)集中控制與管理，使控制系統(tǒng)達(dá)到最佳效能，可靠性、穩(wěn)定性、抗干擾性以及可維護(hù)性達(dá)到較為理想的狀態(tài)。
3、系統(tǒng)硬件的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化使系統(tǒng)模塊豐富、組態(tài)靈活、擴(kuò)展性強(qiáng)，不僅具有高性價(jià)比和開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，而且管理功能強(qiáng)大，人機(jī)界面友好，所有信號(hào)進(jìn)出均采用了電氣或機(jī)械隔離技術(shù)，更使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，適用于各領(lǐng)域、各種物料的配料計(jì)量，其推廣應(yīng)用必將大大提高企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化水平，提高產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。
四

圖1單片機(jī)集散式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式組成框圖之一圖2單片機(jī)集散式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式組成框圖之二圖3物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式框圖圖4系統(tǒng)供電電源接線原理圖之一(稱重模擬信號(hào)采用5B30放大器)圖5物料計(jì)量單元稱重信號(hào)采集接入線路原理圖(采用5B30放大器)圖6物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制臺(tái)組成(采用5B30放大器)圖7物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)開(kāi)出量信號(hào)流圖(一)圖8物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)開(kāi)出量信號(hào)流圖(二)圖9物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)接線圖(一)圖10物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)接線圖(二)圖11物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)接線圖(三)圖12系統(tǒng)供電電源接線原理圖之二(稱重模擬信號(hào)采用傳感器電源及信號(hào)放大組件)圖13物料計(jì)量單元稱重信號(hào)采集接入線路原理圖(稱重模擬信號(hào)采用傳感器電源及信號(hào)放大組件)圖14物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制臺(tái)組成(稱重模擬信號(hào)采用傳感器電源及信號(hào)放大組件)圖15物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)施方式之一的生產(chǎn)工藝流程圖五具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見(jiàn)圖3～11、圖15，本實(shí)施例中的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式由PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備、光隔開(kāi)入板KRB、光隔開(kāi)出板KCB1、KCB2、中間隔離繼電器組HH53P，高精度電源組成；物料重量信號(hào)經(jīng)稱重傳感器檢測(cè)并經(jīng)高性能信號(hào)放大器放大后接PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換板，PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)光隔開(kāi)出板連接隔離繼電器組，經(jīng)隔離繼電器組連接物料配料、計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)經(jīng)隔離繼電器組和光隔開(kāi)入板接入系統(tǒng)I/O板，實(shí)現(xiàn)和PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接，由此形成物料配料、計(jì)量自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
參見(jiàn)圖15，本實(shí)施例物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)含有四種顆粒固體物料配料、計(jì)量控制單元，圖中1為G1、G2物料儲(chǔ)料倉(cāng)，2為G1和G2物料的計(jì)量稱斗，在G1、G2、G3、G4每種物料計(jì)量稱斗下部設(shè)有由電磁閥控制的卸料門，和計(jì)量稱斗對(duì)應(yīng)的每個(gè)儲(chǔ)料倉(cāng)下部設(shè)有由電磁閥控制的給料門，在每種物料計(jì)量稱斗上安裝有稱重傳感器，傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)經(jīng)放大器放大后接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，圖中3、4分別為和顆粒固體物料配料、計(jì)量配套使用的物料輸送水平皮帶機(jī)和斜皮帶機(jī)，PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸出板連接隔離繼電器組，通過(guò)隔離繼電器連接各儲(chǔ)料倉(cāng)給料門電磁閥、各計(jì)量稱斗卸料門電磁閥，反映物料輸送水平皮帶機(jī)和斜皮帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)及通過(guò)磁性限位開(kāi)關(guān)反映的給料門、卸料門狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)隔離繼電器組接入光隔開(kāi)關(guān)量輸入板，通過(guò)系統(tǒng)I/O板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；本實(shí)施例物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)還含有三種粉狀物料配料、計(jì)量控制單元，即F1、F2和F3，每種配料、計(jì)量控制單元含有儲(chǔ)料倉(cāng)和計(jì)量稱斗、稱重傳感器，圖中5-1、5-2、5-3、5-4分別為1#F1物料、2#F1物料和F3物料、F2物料儲(chǔ)料倉(cāng)，6為同粉狀物料配料配套使用的螺旋輸送機(jī)，圖中7-1、7-2、7-3分別為F1和F3、F2三種物料的計(jì)量稱斗，計(jì)量、控制相關(guān)設(shè)備配置基本同上，稱重傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)通過(guò)放大器接入A/D轉(zhuǎn)換板，計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)量輸出經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸出板和隔離繼電器組連接各種粉狀物料計(jì)量稱斗卸料門電磁閥以及粉狀物料螺旋輸送機(jī)啟/?？刂评^電器或接觸器，反映現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量控制設(shè)備狀態(tài)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)通過(guò)隔離繼電器組和開(kāi)關(guān)量輸入板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；本實(shí)施例物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)還含有W1、W2、W3三種液體物料配料、計(jì)量控制單元，每種液體物料配料、計(jì)量控制單元含有液體物料計(jì)量稱斗、稱重傳感器和液體物料輸送泵，計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸出板和隔離繼電器組連接各液體物料輸送泵的啟/停控制的繼電器或交流接觸器、各液體物料計(jì)量稱斗卸料門電磁閥，反映卸料門、液體物料輸送泵狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)隔離繼電器組和開(kāi)關(guān)量輸入板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，圖中8為液體物料輸送泵，9為液體物料儲(chǔ)料池，10為液體物料計(jì)量稱斗。
本實(shí)施例含有混合攪拌器控制單元，圖中11為混合攪拌器，混合攪拌器下部設(shè)有由電磁閥控制的卸料門，計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸出板和隔離繼電器組連接混合攪拌器的卸料門電磁閥的控制繼電器，反映混合攪拌器卸料門和攪拌機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)經(jīng)隔離繼電器組和開(kāi)關(guān)量輸入板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。圖中12為空氣壓縮機(jī)。
本實(shí)施例中的系統(tǒng)I/O板采用DI064/3，A/D板采用PCL-812PG，光隔開(kāi)入板采用DB-16P，光隔開(kāi)出板采用DB-16R，傳感器采用電阻應(yīng)變拉力或壓力稱重傳感器，每路傳感器接入對(duì)應(yīng)的電源盒，電源盒的信號(hào)輸出接入有外接電源的模擬信號(hào)放大載板，傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)經(jīng)放大載板上的放大器5B30放大接入系統(tǒng)A/D板，系統(tǒng)開(kāi)入量信號(hào)包括各種物料儲(chǔ)料倉(cāng)倉(cāng)門的開(kāi)/閉、各種物料稱斗門的開(kāi)/閉、混合攪拌器卸料門的開(kāi)/閉、混合攪拌器的啟/停、顆粒固體物料輸送皮帶機(jī)(水平和斜皮帶機(jī))的啟/停、配料/卸料狀態(tài)等現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)量信號(hào)。系統(tǒng)供電電源提供直流24V、直流5V和220V交流凈化電源，為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備和各物料稱重傳感器及放大器、隔離繼電器組、開(kāi)關(guān)量輸入板、開(kāi)關(guān)量輸出板提供工作電源。同隔離繼電器連接有手動(dòng)干預(yù)控制電路。
下面僅以顆粒固體物料G1和粉狀物料F2兩種物料為對(duì)象說(shuō)明本實(shí)用新型物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)工作過(guò)程。生產(chǎn)開(kāi)始前，首先啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)、顆粒固體物料輸送水平皮帶機(jī)和顆粒固體物料輸送斜皮帶機(jī)，系統(tǒng)開(kāi)入量信號(hào)(現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備狀態(tài))通過(guò)光隔開(kāi)入板KRB的0+--15+通道接入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)判斷配料、稱量條件得以滿足，則根據(jù)預(yù)置的控制程序和各種物料的配合比經(jīng)光隔開(kāi)出板KCB1的CH3、CH4、CH5通道發(fā)出配料命令，即串聯(lián)在開(kāi)出板通道回路的隔離繼電器組中的繼電器線圈K54、K55、K56得電吸合，螺旋輸送皮帶機(jī)交流接觸器KM16接通、電磁氣閥YV15a、YV15b動(dòng)作，F(xiàn)2螺旋輸送機(jī)啟動(dòng)并將儲(chǔ)料倉(cāng)中的物料送到F2稱斗中計(jì)量，G1倉(cāng)給料門打開(kāi)，物料落入稱斗計(jì)量，在達(dá)到預(yù)先設(shè)定的稱量值后，計(jì)算機(jī)發(fā)出停機(jī)和關(guān)門指令，繼電器線圈K54、K55、K56失電，螺旋輸送機(jī)停止運(yùn)行，G1倉(cāng)給料門關(guān)閉，此時(shí)物料配料、計(jì)量過(guò)程結(jié)束。以上描述參見(jiàn)圖7、圖9、圖10。
物料配料、計(jì)量過(guò)程結(jié)束后，計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)置的控制程序判斷卸料條件是否滿足，卸料條件得以滿足，計(jì)算機(jī)經(jīng)光隔開(kāi)出板KCB2的CH6、CH7通道發(fā)出卸料命令，繼電器線圈K73、K74得電吸合，電磁氣閥YV22、YV24動(dòng)作，F(xiàn)2稱斗門、G1料斗門打開(kāi)，以上描述參見(jiàn)圖8、圖11，F(xiàn)2通過(guò)卸料溜管進(jìn)入混合攪拌器，G1物料通過(guò)輸送水平皮帶機(jī)、斜皮帶機(jī)和骨料預(yù)加料斗進(jìn)入混合攪拌器，計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)置的控制程序判斷各物料是否全部從料斗卸出、各稱量斗門是否關(guān)閉，如滿足稱量條件，則進(jìn)入下一盤物料的配料、計(jì)量過(guò)程；與此同時(shí)攪拌計(jì)時(shí)開(kāi)始，計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)置程序發(fā)出控制命令，混合攪拌器打開(kāi)，出料，攪拌器開(kāi)門延時(shí)，攪拌器門關(guān)閉，生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)入循環(huán)狀態(tài)。
實(shí)施例二參見(jiàn)圖3、圖12、圖13、圖14，本實(shí)施例基本同實(shí)施例一，不同之處在于系統(tǒng)I/O板采用PCL-7120，系統(tǒng)A/D板采用PCL-8111，中間隔離繼電器組仍采用HH53P，光隔開(kāi)入板采用PCL-9182，光隔開(kāi)出板采用PCL-9185，放大器采用整機(jī)式的傳感器電源及信號(hào)放大組件，傳感器電源及信號(hào)放大組件輸出的稱重模擬信號(hào)直接接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，實(shí)現(xiàn)和PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接。本實(shí)施例不含混合攪拌器控制單元。
實(shí)施例三參見(jiàn)圖3、圖12、圖13、圖14、圖15，本實(shí)施例基本同實(shí)施例二，其不同之處在于系統(tǒng)I/O板采用PCL-7120，系統(tǒng)A/D板采用PCL-812PG，中間隔離繼電器組采用HH53P，光隔開(kāi)入板采用PCLD-782，光隔開(kāi)出板采用采用PCLD-885，本實(shí)施例不含液體物料配料、計(jì)量控制單元。
實(shí)施例四本實(shí)施例基本同實(shí)施例一，不同之處在于系統(tǒng)I/O板采用DI064/3，系統(tǒng)A/D板采用PCL-812PG，中間隔離繼電器組采用HH53P，光隔開(kāi)入板采用PCL-9182，光隔開(kāi)出板采用PCLD-885，本實(shí)施例不含粉狀物料配料、計(jì)量控制單元。
以上實(shí)施例中，放大器均可采用5B30，傳感器輸出信號(hào)接入有外接電源的模擬量放大載板，經(jīng)放大器5B30放大后輸出連接系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；或者采用整機(jī)式的傳感器電源及信號(hào)放大組件，即通過(guò)該放大組件將各物料稱重傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)放大后直接接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)連接。
權(quán)利要求1.一種物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，含有PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備、系統(tǒng)供電電源及現(xiàn)場(chǎng)配料、計(jì)量控制設(shè)備，其特征是同PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)I/O板連接有開(kāi)關(guān)量輸入板和開(kāi)關(guān)量輸出板，與開(kāi)關(guān)量輸入板和開(kāi)關(guān)量輸出板連接有隔離繼電器組，該物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)含有1～M種顆粒固體物料配料、計(jì)量控制單元，每種顆粒固體物料配料、計(jì)量控制單元含有儲(chǔ)料倉(cāng)、計(jì)量稱斗和稱重傳感器，在儲(chǔ)料倉(cāng)下部設(shè)有由電磁閥控制的給料門，在計(jì)量稱斗下部設(shè)有由電磁閥控制的卸料門，稱重傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)經(jīng)放大器放大后接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，同顆粒固體物料配料、計(jì)量配套的設(shè)備有物料輸送水平皮帶機(jī)和斜皮帶機(jī)，PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)系統(tǒng)I/O板、開(kāi)關(guān)量輸出板及隔離繼電器組控制連接儲(chǔ)料倉(cāng)給料門電磁閥、計(jì)量稱斗卸料門電磁閥，反映現(xiàn)場(chǎng)各設(shè)備對(duì)應(yīng)狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)通過(guò)隔離繼電器組接入系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量輸入板，通過(guò)系統(tǒng)I/O板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；系統(tǒng)供電電源為PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及外圍設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)配料、計(jì)量控制設(shè)備和稱重傳感器及放大器、隔離繼電器組、開(kāi)關(guān)量輸入板、開(kāi)關(guān)量輸出板提供工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，其特征是該物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)含有1～N種粉狀物料配料、計(jì)量控制單元，每種粉狀物料配料、計(jì)量控制單元含有儲(chǔ)料倉(cāng)、計(jì)量稱斗和稱重傳感器，同粉狀物料配料、計(jì)量配套的設(shè)備有螺旋輸送機(jī)；PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)量輸出經(jīng)系統(tǒng)I/O板、開(kāi)關(guān)量輸出板及隔離繼電器組連接各種粉狀物料計(jì)量稱斗卸料門電磁閥以及粉狀物料螺旋輸送機(jī)啟/?？刂频睦^電器或交流接觸器，稱重傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)經(jīng)放大器放大后接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板和PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接，反映現(xiàn)場(chǎng)配料、計(jì)量控制設(shè)備狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)通過(guò)隔離繼電器組、開(kāi)關(guān)量輸入板和系統(tǒng)I/O板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，其特征是該物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)含有1～X種液體物料配料、計(jì)量控制單元，每種液體物料配料、計(jì)量控制單元含有計(jì)量稱斗、液體輸送泵和稱重傳感器，稱重傳感器輸出的的稱重模擬信號(hào)經(jīng)放大器放大后接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板；PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)量輸出板和隔離繼電器組連接各液體物料輸送泵的啟/?？刂频睦^電器或交流接觸器、各液體物料計(jì)量稱斗卸料門電磁閥，反映輸送泵和計(jì)量稱斗卸料門狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)隔離繼電器組、和開(kāi)關(guān)量輸入板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，其特征是稱重傳感器采用電阻應(yīng)變拉力或壓力稱重傳感器，傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)接入有外接電源的模擬量放大載板，經(jīng)放大載板上的放大器5B30放大后接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，實(shí)現(xiàn)和PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接；或者放大器采用整機(jī)式的傳感器電源及信號(hào)放大組件，傳感器電源及信號(hào)放大組件輸出的稱重模擬信號(hào)直接接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，實(shí)現(xiàn)和PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，其特征是稱重傳感器采用電阻應(yīng)變拉力或壓力稱重傳感器，傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)接入有外接電源的模擬量放大載板，經(jīng)放大器5B30放大后輸出連接系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；或者放大器采用整機(jī)式的傳感器電源及信號(hào)放大組件，傳感器電源及信號(hào)放大組件輸出的稱重模擬信號(hào)直接接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，實(shí)現(xiàn)和PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，其特征是系統(tǒng)I/O板采用D1064/3，或者采用PCL-7120，系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板采用PCL-812PG，或者采用PCL-8111，中間隔離繼電器組采用HH53P，光隔開(kāi)入板采用DB-16P，或采用PCL-9182，或采用PCLD-782，光隔開(kāi)出板采用DB-16R，或采用PCL-9185，或采用PCLD-885。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，其特征是同隔離繼電器組HH53P連接有手動(dòng)干預(yù)控制電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，其特征是含有混合攪拌器控制單元，混合攪拌器下部設(shè)有由電磁閥控制的卸料門，PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)光隔開(kāi)關(guān)量輸出板和隔離繼電器組連接混合攪拌器的卸料門電磁閥的控制繼電器，反映混合攪拌器卸料門和攪拌機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)經(jīng)隔離繼電器組和開(kāi)關(guān)量輸入板接入PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，其特征是系統(tǒng)I/O板采用DI064/3，或者采用PCL-7120，系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板采用PCL-812PG，或者采用PCL-8111，中間隔離繼電器組采用HH53P，光隔開(kāi)入板采用DB-16P，或采用PCL-9182，或采用PCLD-782，光隔開(kāi)出板采用DB-16R，或采用PCL-9185，或采用PCLD-885。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式，其特征是同隔離繼電器組HH53P連接有手動(dòng)干預(yù)控制電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種物料配料、計(jì)量計(jì)算機(jī)集中式自動(dòng)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式。該物料配料自動(dòng)化控制系統(tǒng)含有PC總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及現(xiàn)場(chǎng)配料、計(jì)量控制設(shè)備，同計(jì)算機(jī)I/O板連接的開(kāi)關(guān)量輸入、輸出板外接隔離繼電器組，每種物料配料、計(jì)量控制單元含有儲(chǔ)料倉(cāng)、計(jì)量稱斗和稱重傳感器，稱重傳感器輸出的稱重模擬信號(hào)經(jīng)放大器放大后接入系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換板，計(jì)算機(jī)輸出的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)量輸出板及隔離繼電器組控制連接現(xiàn)場(chǎng)物料配料、計(jì)量控制設(shè)備，反映現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)通過(guò)隔離繼電器組、開(kāi)關(guān)量輸入板和系統(tǒng)I/O板接入計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了物料配料、計(jì)量及混合攪拌計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的多任務(wù)、多窗口、多用戶的集中式控制與管理。
文檔編號(hào)G05D11/00GK2813086SQ20052003168
公開(kāi)日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
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