一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，包括：皮帶稱重模塊、信號采集模塊、人機界面模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和PLC控制模塊，該發(fā)明提供的皮帶秤以集散控制方式組態(tài)，將數(shù)據(jù)接入PLC控制器，同時通過人機界面可完成多秤組態(tài)、參數(shù)查詢、參數(shù)設(shè)定及皮帶秤校準等各種操作，實現(xiàn)了由分散的一秤一表到多秤組態(tài)的集散控制模式轉(zhuǎn)變，將皮帶秤計量控制全面納入當前以PLC控制為主的生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的PLC系統(tǒng)與皮帶秤計量裝置之間的數(shù)據(jù)共享，并促進了生產(chǎn)過程自動化水平的提高。
【專利說明】一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動測量與控制【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，是涉及一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在水泥、冶金或化工等生產(chǎn)現(xiàn)場中，多種物料通過皮帶輸送，隨著技術(shù)的進步，PLC控制系統(tǒng)以其功能多、應(yīng)用靈活等特點逐漸成為生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)的主流。由于皮帶秤功能復(fù)雜，技術(shù)含量較高，PLC尚無皮帶秤計量模板，目前，傳統(tǒng)皮帶秤將秤架及傳感器集成一體，仍然是采用一秤一表模式，其計量控制數(shù)據(jù)無法與生產(chǎn)過程控制的PLC系統(tǒng)共享，生產(chǎn)過程控制的PLC系統(tǒng)多以簡單通訊或單一模擬量方式獲取皮帶秤計量數(shù)據(jù)。在生產(chǎn)過程中，對過程控制的PLC系統(tǒng)與皮帶秤計量裝置之間數(shù)據(jù)不能共享，制約了當前生產(chǎn)過程自動化水平的進一步提聞。
[0003]因此，實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的PLC系統(tǒng)與皮帶秤計量裝置之間的數(shù)據(jù)共享，并提高生產(chǎn)過程自動化水平，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中由于仍然是采用一秤一表模式，無法實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的PLC系統(tǒng)與皮帶秤計量裝置之間的數(shù)據(jù)共享及制約生產(chǎn)過程自動化水平提高的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0006]一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，包括:皮帶稱重模塊、信號采集模塊、人機界面模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和PLC控制模塊，其中:
[0007]所述皮帶稱重模塊由稱重所需的秤體、稱重傳感器及速度傳感器組成，所述皮帶稱重模塊將物料流量轉(zhuǎn)換為重量模擬電信號和皮帶速度電信號；
[0008]所述信號采集模塊接收多路所述重量模擬電信號及所述皮帶速度電信號，經(jīng)過信號濾波器及高精度A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號序列；
[0009]所述人機界面模塊以全雙工高速RS-485通信方式與所述信號采集模塊進行通信，讀取所述信號采集模塊的所述數(shù)字信號序列，并獲取物料重量及皮帶速度的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信號，進行存儲、分析及處理，根據(jù)設(shè)定的組態(tài)模式進行流量計算和累積；
[0010]所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊提供人機界面與遠端PLC的通信鏈路；
[0011]所述PLC控制模塊進行生產(chǎn)自動控制的PLC等電器控制。
[0012]其中，所述信號采集模塊采用兩個24位多路同步采集A/D轉(zhuǎn)換器，將所述重量模擬電信號及所述皮帶速度電信號進行同步采樣和A/D轉(zhuǎn)換。
[0013]其中，所述信號采集模塊為高精度的陶瓷電壓基準及高穩(wěn)定度的電壓基準。
[0014]其中，所述人機界面模塊還用于校準操作及工作模式組態(tài)的編程。
[0015]其中，所述人機界面模塊內(nèi)置多種PLC接口協(xié)議，可將計量數(shù)據(jù)同步傳入所述PLC控制模塊，或從所述PLC控制模塊獲取控制命令和控制參數(shù)。
[0016]其中，所述PLC控制模塊通過所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊以TCP/IP或3G模式讀取所述人機界面模塊中皮帶秤的計量數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述PLC控制模塊中既定的控制程序進行生產(chǎn)工藝所需的各種自動定量給料或物料流量計量。
[0017]其中，所述信號采集模塊為信號采集器。
[0018]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開了一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，包括:皮帶稱重模塊、信號采集模塊、人機界面模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和PLC控制模塊，該發(fā)明提供的皮帶秤以集散控制方式組態(tài)，將數(shù)據(jù)接入PLC控制器，同時通過人機界面可完成多秤組態(tài)、參數(shù)查詢、參數(shù)設(shè)定及皮帶秤校準等各種操作，實現(xiàn)了由分散的一秤一表到多秤組態(tài)的集散控制模式轉(zhuǎn)變，將皮帶秤計量控制全面納入當前以PLC控制為主的生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的PLC系統(tǒng)與皮帶秤計量裝置之間的數(shù)據(jù)共享，并促進了生產(chǎn)過程自動化水平的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1為本發(fā)明實施例公開的一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實施例公開的一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023]本發(fā)明公開了一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，包括:皮帶稱重模塊、信號采集模塊、人機界面模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和PLC控制模塊，該發(fā)明提供的皮帶秤以集散控制方式組態(tài)，將數(shù)據(jù)接入PLC控制器，同時通過人機界面可完成多秤組態(tài)、參數(shù)查詢、參數(shù)設(shè)定及皮帶秤校準等各種操作，實現(xiàn)了由分散的一秤一表到多秤組態(tài)的集散控制模式轉(zhuǎn)變，將皮帶秤計量控制全面納入當前以PLC控制為主的生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的PLC系統(tǒng)與皮帶秤計量裝置之間的數(shù)據(jù)共享，并促進了生產(chǎn)過程自動化水平的提高。
[0024]請參閱附圖1，為本發(fā)明實施例公開的一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例公開了一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，該裝置的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括皮帶稱重模塊11、信號采集模塊12、人機界面模塊13、網(wǎng)絡(luò)通信模塊14和PLC控制模塊15，其中:所述皮帶稱重模塊11由稱重所需的秤體、稱重傳感器及速度傳感器組成，所述皮帶稱重模塊11將物料流量轉(zhuǎn)換為重量模擬電信號和皮帶速度電信號；所述信號采集模塊12接收多路所述重量模擬電信號及所述皮帶速度電信號，經(jīng)過信號濾波器及高精度A/d轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號序列；所述人機界面模塊13以全雙工高速RS-485通信方式與所述信號采集模塊進行通信，讀取所述信號采集模塊的所述數(shù)字信號序列，并獲取物料重量及皮帶速度的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信號，進行存儲、分析及處理，根據(jù)設(shè)定的組態(tài)模式進行流量計算和累積；所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊14提供人機界面與遠端PLC的通信鏈路；所述PLC控制模塊15進行生產(chǎn)自動控制的PLC等電器控制。
[0025]請參閱附圖2，為本發(fā)明實施例公開的一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖。優(yōu)選的，所述信號采集模塊采用兩個24位多路同步采集A/D轉(zhuǎn)換器，將所述重量模擬電信號及所述皮帶速度電信號進行同步采樣和A/D轉(zhuǎn)換。
[0026]優(yōu)選的，所述信號采集模塊為高精度的陶瓷電壓基準及高穩(wěn)定度的電壓基準。
[0027]優(yōu)選的，所述人機界面模塊還用于校準操作及工作模式組態(tài)的編程。
[0028]其中，所述人機界面模塊內(nèi)置多種PLC接口協(xié)議，可將計量數(shù)據(jù)同步傳入所述PLC控制模塊，或從所述PLC控制模塊獲取控制命令和控制參數(shù)。
[0029]其中，所述PLC控制模塊通過所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊以TCP/IP或3G模式讀取所述人機界面模塊中皮帶秤的計量數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述PLC控制模塊中既定的控制程序進行生產(chǎn)工藝所需的各種自動定量給料或物料流量計量。
[0030]優(yōu)選的，所述信號采集模塊為信號采集器。
[0031]所述皮帶稱重模塊由稱重所需秤體、稱重傳感器、速度傳感器組成，該模塊將物料流量轉(zhuǎn)換為重量模擬電信號和皮帶速度電信號。所述信號無需按傳統(tǒng)方法接入一臺皮帶秤儀表，而是接入現(xiàn)場的信號采集模塊，由于距離比較近，有利于抑制各種干擾。多臺皮帶秤信號可接入同一臺信號采集器，對信號采集模塊而言這些信號不具有任何屬性，如同PLC信號板一樣，可通過組態(tài)設(shè)定其計量組合模式。
[0032]信號采集模塊可接收多路傳感器輸出的模擬電信號及皮帶速度電信號，經(jīng)過信號濾波調(diào)整，經(jīng)高精度A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號序列。信號采集模塊采用兩個24位多路同步采樣A/D轉(zhuǎn)換器，對接入的采集模塊重量模擬電信號和皮帶速度電信號進行同步采樣和A/D轉(zhuǎn)換，為皮帶秤計量狀態(tài)判斷和在線校準提供高度同步的數(shù)字信號。信號采集模塊采用高精度的陶瓷電壓基準，為電路提供高度穩(wěn)定的電壓基準，確保信號采集和A/D轉(zhuǎn)換的精度和長期穩(wěn)定性。
[0033]本地人機界面模塊以全雙工高速RS-485通信方式與信號采集模塊進行通信，讀取信號采集模塊的數(shù)字信號序列，獲取物料重量和皮帶速度的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號，經(jīng)過信號存貯、分析、處理，根據(jù)設(shè)定的組態(tài)模式，進行流量計算和累計；通過本地人機界面還可完成校準操作和工作模式組態(tài)編程等。人機界面從采集模塊獲取了高度同步的各傳感器信號的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號，采用特定在線校準算法，可實現(xiàn)各皮帶秤的不停產(chǎn)在線校準。人機界面內(nèi)置多種PLC接口協(xié)議，可將計量數(shù)據(jù)同步傳入PLC控制模塊，或從PLC獲取命令、控制參數(shù)等，以促進生產(chǎn)過程計量系統(tǒng)與控制系統(tǒng)更好地融合。上述所述的人機界面模塊具體可以為本地人機界面HMI B。
[0034]所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊提供人機界面模塊與遠端PLC的通信鏈路。PLC控制模塊通過網(wǎng)絡(luò)通信模塊以TCP/IP或3G模式讀取人機界面模塊中各皮帶秤的計量數(shù)據(jù)，并根據(jù)既定的PLC控制程序完成生產(chǎn)工藝所需的各種自動定量給料或物料流量計量。
[0035]所述PLC控制模塊指完成生產(chǎn)自動控制的PLC等電器控制系統(tǒng)，它是生產(chǎn)過程自動化的核心。
[0036]綜上所述:本發(fā)明公開了一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，包括:皮帶稱重模塊、信號采集模塊、人機界面模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和PLC控制模塊，該發(fā)明提供的皮帶秤以集散控制方式組態(tài)，將數(shù)據(jù)接入PLC控制器，同時通過人機界面可完成多秤組態(tài)、參數(shù)查詢、參數(shù)設(shè)定及皮帶秤校準等各種操作，實現(xiàn)了由分散的一秤一表到多秤組態(tài)的集散控制模式轉(zhuǎn)變，將皮帶秤計量控制全面納入當前以PLC控制為主的生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)中，實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制的PLC系統(tǒng)與皮帶秤計量裝置之間的數(shù)據(jù)共享，并促進了生產(chǎn)過程自動化水平的提聞。
[0037]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，其特征在于，包括:皮帶稱重模塊、信號采集模塊、人機界面模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和PLC控制模塊，其中: 所述皮帶稱重模塊由稱重所需的秤體、稱重傳感器及速度傳感器組成，所述皮帶稱重模塊將物料流量轉(zhuǎn)換為重量模擬電信號和皮帶速度電信號； 所述信號采集模塊接收多路所述重量模擬電信號及所述皮帶速度電信號，經(jīng)過信號濾波器及高精度Α/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號序列； 所述人機界面模塊以全雙工高速RS-485通信方式與所述信號采集模塊進行通信，讀取所述信號采集模塊的所述數(shù)字信號序列，并獲取物料重量及皮帶速度的Α/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信號，進行存儲、分析及處理，根據(jù)設(shè)定的組態(tài)模式進行流量計算和累積； 所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊提供人機界面與遠端PLC的通信鏈路； 所述PLC控制模塊進行生產(chǎn)自動控制的PLC等電器控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，其特征在于，所述信號采集模塊采用兩個24位多路同步采集Α/D轉(zhuǎn)換器，將所述重量模擬電信號及所述皮帶速度電信號進行同步采樣和Α/D轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，其特征在于，所述信號采集模塊為高精度的陶瓷電壓基準及高穩(wěn)定度的電壓基準。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，其特征在于，所述人機界面模塊還用于校準操作及工作模式組態(tài)的編程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，其特征在于，所述人機界面模塊內(nèi)置多種PLC接口協(xié)議，可將計量數(shù)據(jù)同步傳入所述PLC控制模塊，或從所述PLC控制模塊獲取控制命令和控制參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，其特征在于，所述PLC控制模塊通過所述網(wǎng)絡(luò)通信模塊以TCP/IP或3G模式讀取所述人機界面模塊中皮帶秤的計量數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述PLC控制模塊中既定的控制程序進行生產(chǎn)工藝所需的各種自動定量給料或物料流量計量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可組態(tài)皮帶稱重計量控制裝置，其特征在于，所述信號采集模塊為信號采集器。
【文檔編號】G05B19/418GK103713611SQ201410001237
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】吳曉峰, 孫式偉, 李玉福, 劉文武, 孫亞蕾, 呂振富, 盛春玲, 郝樹紅, 劉敏, 王艷芬, 李振強, 趙衛(wèi), 李麗, 王煒煜, 王進, 李曉蕾 申請人:萊蕪鋼鐵集團電子有限公司