專利名稱：基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電控自動(dòng)化系統(tǒng)，尤其是一種基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冶金行業(yè)、汽車行業(yè)等制造業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品的配方和稱重對(duì)其質(zhì)量起著決定性的作用。在其配方中一般包含多種材料，且材料的特性差別很大，特別是有的黏附、 有的飛揚(yáng)，有纖維狀的、有顆粒狀的，手工配料工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)量滿足不了市場(chǎng)需求。分析其原因，不嚴(yán)格按科學(xué)配方生產(chǎn)和人為的因素是制約生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。因此配料要求準(zhǔn)確，去除人為干擾因素，以保證后續(xù)加工產(chǎn)品的品質(zhì)。以往都是通過(guò)人工來(lái)操作，操作人員在稱重取料過(guò)程中具有很大的隨意性和不確定性，而且原料的放置沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，操作人員容易拿錯(cuò)或者重復(fù)再拿，稱重也容易產(chǎn)生誤差，最終影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種準(zhǔn)確度高、靈活性好的基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中的勞動(dòng)強(qiáng)度大、配料不準(zhǔn)確、容易產(chǎn)生誤差等技術(shù)問(wèn)題。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)，包括控制部分和運(yùn)行部分；所述控制部分包括設(shè)置在控制室的工控機(jī)、主控電柜和設(shè)置在配料車上的車載控制電柜，工控機(jī)與主控電柜相連；所述運(yùn)行部分包括行走在料倉(cāng)下方軌道的配料車、安裝于料倉(cāng)下部出口的給料機(jī)；所述主控電柜中包括相互連接的加料信號(hào)控制模塊組和驅(qū)動(dòng)給料機(jī)的第一變頻器，所述車載控制電柜中包括行走及稱重控制器、控制配料車行走電機(jī)的第二變頻器；在料倉(cāng)下方及排料口上方安裝定位組件，與配料車上的定位組件配合完成配料車的定位；所述主控電柜中包括控制室通信模塊，所述車載控制電柜中包括車載通信模塊，所述控制室通信模塊和車載通信模塊進(jìn)行無(wú)線通信；主控電柜經(jīng)控制室通信模塊發(fā)出車輛行走命令，配料車按工控機(jī)發(fā)出的尋找料倉(cāng)位置指令自動(dòng)找位，然后主控電柜控制給料機(jī)加料，當(dāng)加料任務(wù)完成后配料車運(yùn)行到指定排料口排料。所述車載控制電柜通過(guò)車載通信模塊發(fā)送重量信號(hào)，所述工控機(jī)通過(guò)控制室通信模塊發(fā)送控制信號(hào)。所述工控機(jī)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示配料車的位置和配料重量，當(dāng)所述配料車的位置或配料重量超過(guò)最大允許誤差時(shí)發(fā)出報(bào)警。所述定位組件采用光電開(kāi)關(guān)組成，光電開(kāi)關(guān)的發(fā)射部分安裝在各個(gè)料倉(cāng)下方，以及排料口上方，光電開(kāi)關(guān)的接收部分安裝在配料車上。所述行走及稱重控制器包括微處理器和與微處理器相連的輸入信號(hào)處理單元、 輸出信號(hào)處理單元，所述輸入信號(hào)處理單元接收的信號(hào)包括車輛位置信號(hào)、重量信號(hào)、行車信號(hào)、加料量信號(hào)、按鍵信號(hào)；所述輸出信號(hào)處理單元輸出的信號(hào)包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)、開(kāi)關(guān)排料口信號(hào)、顯示屏信號(hào)、升降防塵機(jī)構(gòu)信號(hào)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用無(wú)線通信技術(shù)，使配料車在行走過(guò)程中自動(dòng)找位，自動(dòng)控制加料和排料的過(guò)程，避免了配料車用有線傳輸方式帶來(lái)的諸多弊端。所有的配料動(dòng)作與步驟都事先經(jīng)過(guò)編程，按照程序自動(dòng)控制，達(dá)到無(wú)人參與的目的，從而提高生產(chǎn)效率和配料準(zhǔn)確率，降低成本。它的準(zhǔn)確度高，靈活性好。該系統(tǒng)還可記錄、打印各次配料結(jié)果，并統(tǒng)計(jì)、 打印日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表。


圖1為本系統(tǒng)的工作狀態(tài)示意圖。圖2為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖。圖3為車載控制電柜模塊圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明是以工控機(jī)作為控制核心發(fā)出配料指令，通過(guò)無(wú)線通信方式傳遞給配料車，指揮配料車在軌道上行走，依次到指定位置接收物料，實(shí)時(shí)稱重，并到規(guī)定位置排料，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)配料。配料車在運(yùn)行過(guò)程中始終與工控機(jī)保持無(wú)線通信狀態(tài)，將位置信號(hào)、重量信號(hào)、工作狀態(tài)信號(hào)等實(shí)時(shí)發(fā)送到工控機(jī)，便于工控機(jī)了解配料車的情況，調(diào)整控制策略和工作節(jié)奏，從而保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。具體方案如下。如圖1所示，本自動(dòng)化配料系統(tǒng)位于廠房的配料層。在控制室內(nèi)設(shè)置工控機(jī)1、控制室通信模塊2和主控制電柜3。工控機(jī)1與主控制電柜3相連，一是經(jīng)控制室通信模塊2 發(fā)出車輛行走命令，二是控制給料機(jī)5加料。配料車8在軌道9上行走，按工控機(jī)1發(fā)出的尋找料倉(cāng)4位置指令自動(dòng)找位，然后控制給料機(jī)5加料，當(dāng)加料任務(wù)完成后自動(dòng)運(yùn)行到指定排料口 10排料。所述工控機(jī)1包含工控機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)和不間斷電源。主控電柜3 中安裝無(wú)線通信模塊，采用無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)，將信息在控制室通信模塊2與車載通信模塊6之間傳遞，實(shí)現(xiàn)了上下位機(jī)的重量信號(hào)和控制信號(hào)的無(wú)線傳輸，避免了移動(dòng)配料用有線傳輸方式帶來(lái)的諸多弊端。如圖1、2所示，本自動(dòng)化配料系統(tǒng)包括控制部分和運(yùn)行部分，其特征是，所述控制部分包括設(shè)置在控制室的工控機(jī)1、主控電柜3和設(shè)置在配料車8上的車載控制電柜7，工控機(jī)1與主控電柜3相連；所述運(yùn)行部分包括行走在料倉(cāng)4下方軌道9的配料車8、安裝于料倉(cāng)4下部出口的給料機(jī)5 ；所述主控電柜3中包括相互連接的加料信號(hào)控制模塊組和驅(qū)動(dòng)給料機(jī)的第一變頻器，所述車載控制電柜7中包括行走及稱重控制器、控制配料車8行走電機(jī)的第二變頻器；在料倉(cāng)4下方及排料口 10上方安裝定位組件，與配料車8上的定位組件11配合完成配料車8的定位。所述主控電柜3中包括控制室通信模塊2，所述車載控制電柜7中包括車載通信模塊6 ；所述行走及稱重控制器連接車載通信模塊6、第二變頻器， 配料車8上的稱料斗內(nèi)設(shè)置重量傳感器，所述重量傳感器通過(guò)重量變送器連接所述行走及稱重控制器?？刂剖彝ㄐ拍K2和車載通信模塊6進(jìn)行無(wú)線通信；主控電柜3經(jīng)控制室通信模塊2發(fā)出車輛行走命令，配料車8按工控機(jī)1發(fā)出的尋找料倉(cāng)4位置指令自動(dòng)找位，然后主控電柜3控制給料機(jī)5加料，當(dāng)加料任務(wù)完成后配料車8運(yùn)行到指定排料口 10排料。按工藝要求工控機(jī)1經(jīng)控制室通信模塊2依次發(fā)出尋找料倉(cāng)4的指令，配料車8 在軌道9上行走，自動(dòng)尋找料倉(cāng)4下方的定位組件11，并發(fā)出找到料倉(cāng)4的信息，經(jīng)無(wú)線通信方式傳送給工控機(jī)1，然后發(fā)出加料指令，經(jīng)加料信號(hào)控制模塊組，通過(guò)給料機(jī)5由不同給料點(diǎn)向稱量容器加入物料進(jìn)行自動(dòng)配料，從而完成整個(gè)配料過(guò)程。最后，配料車8按工控機(jī)1的指令自動(dòng)尋找排料口 10，到達(dá)后完成排料任務(wù)。配料車8在軌道9上可自動(dòng)往返移動(dòng)，由無(wú)線通信信號(hào)控制。本系統(tǒng)可根據(jù)配方要求控制移動(dòng)配料車8自動(dòng)在料倉(cāng)4下完成多種物料的計(jì)量配料，配料完成后到指定排料口 10自動(dòng)卸料，同時(shí)工控機(jī)1具有動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示工況的功能，如顯示配料車的位置和配料重量等，有超差和故障報(bào)警，并有完備的數(shù)據(jù)管理功能。定位組件11采用光電開(kāi)關(guān)組成，光電開(kāi)關(guān)的發(fā)射部分安裝在各個(gè)料倉(cāng)4下方，以及排料口 10上方，光電開(kāi)關(guān)的接收部分安裝在配料車8上。當(dāng)配料車8經(jīng)過(guò)某個(gè)料倉(cāng)4時(shí)讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)，與系統(tǒng)設(shè)置值比對(duì)，符合者為目標(biāo)料倉(cāng)，立即發(fā)出停車指令，不符合者則不停車。車載控制電柜接收工控機(jī)1通過(guò)無(wú)線通信方式發(fā)出的信號(hào)，同時(shí)也接收定位組件 11的信號(hào)。根據(jù)稱重傳感器信號(hào)不斷調(diào)整控制策略，達(dá)到精確加料的目的。當(dāng)加料完畢找到排料口時(shí)，啟動(dòng)排料閥門(mén)排料。配料車上設(shè)有防塵機(jī)構(gòu)，通過(guò)控制指令升或降，達(dá)到減少揚(yáng)塵、保護(hù)環(huán)境的目的。車載控制電柜上設(shè)有鍵盤(pán)和顯示單元，用于設(shè)置參數(shù)、調(diào)試系統(tǒng)和監(jiān)視生產(chǎn)。如圖3所示，所述行走及稱重控制器包括微處理器和與微處理器相連的輸入信號(hào)處理單元、輸出信號(hào)處理單元，所述輸入信號(hào)處理單元接收的信號(hào)包括車輛位置信號(hào)、 重量信號(hào)、行車信號(hào)、加料量信號(hào)、按鍵信號(hào)；所述輸出信號(hào)處理單元輸出的信號(hào)包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)、開(kāi)關(guān)排料口信號(hào)、顯示屏信號(hào)、升降防塵機(jī)構(gòu)信號(hào)。本發(fā)明通過(guò)借助工控機(jī)系統(tǒng)、配料車及控制軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化以節(jié)省人工，避免了人為因素所造成的產(chǎn)品品質(zhì)不良，大大提高了操作的準(zhǔn)確度，靈活性，并減小了誤差。系統(tǒng)還可記錄打印各次配料結(jié)果，打印日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表，工控機(jī)最多可存儲(chǔ)100個(gè)配方。
權(quán)利要求
1.基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)，包括控制部分和運(yùn)行部分，其特征是，所述控制部分包括設(shè)置在控制室的工控機(jī)(1)、主控電柜(3)和設(shè)置在配料車(8)上的車載控制電柜(7 )，工控機(jī)(1)與主控電柜(3 )相連；所述運(yùn)行部分包括行走在料倉(cāng)(4)下方軌道 (9)的配料車(8)、安裝于料倉(cāng)(4)下部出口的給料機(jī)(5);所述主控電柜(3)中包括相互連接的加料信號(hào)控制模塊組和驅(qū)動(dòng)給料機(jī)的第一變頻器，所述車載控制電柜(7)中包括行走及稱重控制器、控制配料車(8)行走電機(jī)的第二變頻器；在料倉(cāng)(4)下方及排料口(10)上方安裝定位組件，與配料車(8)上的定位組件(11)配合完成配料車(8)的定位；所述主控電柜(3 )中包括控制室通信模塊(2 )，所述車載控制電柜(7 )中包括車載通信模塊(6 )；所述行走及稱重控制器連接車載通信模塊(6 )、第二變頻器，配料車(8 )上的稱料斗內(nèi)設(shè)置重量傳感器，所述重量傳感器通過(guò)重量變送器連接所述行走及稱重控制器；所述控制室通信模塊 (2)和車載通信模塊(6)進(jìn)行無(wú)線通信；主控電柜(3)經(jīng)控制室通信模塊(2)發(fā)出車輛行走命令，配料車(8)按工控機(jī)(1)發(fā)出的尋找料倉(cāng)(4)位置指令自動(dòng)找位，然后主控電柜(3) 控制給料機(jī)(5)加料，當(dāng)加料任務(wù)完成后配料車(8)運(yùn)行到指定排料口(10)排料。
2.如權(quán)利要求1所述基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征是，所述車載控制電柜(7 )通過(guò)車載通信模塊(6 )發(fā)送重量信號(hào)，所述工控機(jī)(1)通過(guò)控制室通信模塊(2 ) 發(fā)送控制信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征是，所述工控機(jī) (1)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示配料車(8)的位置和配料重量，當(dāng)所述配料車(8)的位置或配料重量超過(guò)最大允許誤差時(shí)發(fā)出報(bào)警。
4.如權(quán)利要求1所述基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征是，所述定位組件采用光電開(kāi)關(guān)組成，光電開(kāi)關(guān)的發(fā)射部分安裝在各個(gè)料倉(cāng)(4)下方，以及排料口(10)上方，光電開(kāi)關(guān)的接收部分安裝在配料車(8)上。
5.如權(quán)利要求1所述基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征是，所述行走及稱重控制器包括微處理器和與微處理器相連的輸入信號(hào)處理單元、輸出信號(hào)處理單元，所述輸入信號(hào)處理單元接收的信號(hào)包括車輛位置信號(hào)、重量信號(hào)、行車信號(hào)、加料量信號(hào)、按鍵信號(hào)；所述輸出信號(hào)處理單元輸出的信號(hào)包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)、開(kāi)關(guān)排料口信號(hào)、顯示屏信號(hào)、升降防塵機(jī)構(gòu)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于無(wú)線通信的移動(dòng)式配料自動(dòng)化系統(tǒng)，包括控制部分和運(yùn)行部分；所述控制部分包括設(shè)置在控制室的工控機(jī)、主控電柜和設(shè)置在配料車上的車載控制電柜；所述運(yùn)行部分包括行走在料倉(cāng)下方軌道的配料車、安裝于料倉(cāng)下部出口的給料機(jī)；所述主控電柜中包括相互連接的加料信號(hào)控制模塊組和驅(qū)動(dòng)給料機(jī)的第一變頻器，所述車載控制電柜中包括行走及稱重控制器、控制配料車行走電機(jī)的第二變頻器；在料倉(cāng)下方及排料口上方安裝定位組件，與配料車上的定位組件配合完成配料車的定位；控制室通信模塊和車載通信模塊無(wú)線通信。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用無(wú)線通信技術(shù)，使配料車在行走過(guò)程中自動(dòng)找位，自動(dòng)控制加料和排料的過(guò)程，達(dá)到無(wú)人參與的目的。
文檔編號(hào)G05D1/02GK102411360SQ201110375468
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者于力革, 姚健, 朱建鴻, 王福會(huì), 蘇雄, 高美鳳 申請(qǐng)人:江南大學(xué)