本發(fā)明涉及一種基于現(xiàn)場(chǎng)I/O的智能粉塵成形機(jī)控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

智能粉塵成形機(jī)是集液壓、機(jī)械、電控于一體的自動(dòng)化控制設(shè)備，該設(shè)備將除塵設(shè)備收集的粉塵壓縮成一定尺寸規(guī)格的密實(shí)棒料，便于運(yùn)輸，避免運(yùn)輸過程中造成環(huán)境污染，降低運(yùn)輸成本。另一方面可做燃燒值很高的燃料，廣泛應(yīng)用于煙草、造紙和木材等行業(yè)除塵后的壓制作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，具有較高的市場(chǎng)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種基于現(xiàn)場(chǎng)I/O的智能粉塵成形機(jī)控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)結(jié)合液壓系統(tǒng)及相關(guān)控制產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)整個(gè)廢料成形的過程控制，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方便。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是。

所述智能粉塵成形機(jī)主要由液壓動(dòng)力系統(tǒng)、沖壓成形系統(tǒng)、送料系統(tǒng)、密實(shí)度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及電控系統(tǒng)組成，主要包含儲(chǔ)料倉(cāng)、螺旋喂料器、攪拌裝置、送料螺桿、液壓馬達(dá)、雙作用液壓缸、沖壓成形頭、成形腔、壓縮座等零部件。

所述智能粉塵成形機(jī)利用液壓推力將成形腔內(nèi)的粉塵沖壓成形，為充分發(fā)揮液壓缸的工作效率，使用雙活塞桿形成雙向沖壓出料，通過對(duì)粉塵壓實(shí)時(shí)間參數(shù)及液壓缸壓實(shí)壓力的調(diào)整，來(lái)滿足密實(shí)度控制、產(chǎn)量控制及冷卻等功能的實(shí)現(xiàn)。

粉塵通過前級(jí)設(shè)備被送到成形機(jī)的儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)，經(jīng)過一組雙向螺旋攪拌棒攪拌，將松散的粉塵不斷地輸送到左右兩個(gè)垂直料斗中，在液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下通過送

料螺桿將粉塵送入沖壓成形腔，在雙作用雙活塞桿液壓缸的作用下，通過成形沖頭不斷擠壓壓縮成形，形成一定密實(shí)度的棒料。

所述智能粉塵機(jī)的液壓系統(tǒng)為設(shè)備提供動(dòng)力主要由壓制成型油路、壓鉗夾緊油路和送料及冷卻油路三個(gè)油路組成。三個(gè)油路相互獨(dú)立，共用一個(gè)油箱。

所述智能粉塵機(jī)的電控系統(tǒng)采用一種集PLC、分布式I/O于一體的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)完成系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)、控制，高效、可靠地完成設(shè)備所需的功能要求。系統(tǒng)選用S7-300PLC(可編程控制器)和ET200S遠(yuǎn)程分布式I/O構(gòu)建一套基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)智能粉塵成形機(jī)的自動(dòng)控制。根據(jù)設(shè)備功能及就近分配原則，將現(xiàn)場(chǎng)的部件劃分為液壓部件子站和執(zhí)行部件子站兩部分，與主電控系統(tǒng)相連構(gòu)建一套完整的電控系統(tǒng)。

所述主電控系統(tǒng)由PLC、HMI(人機(jī)界面)、電源及一些低壓電器元件組成。該部分提供系統(tǒng)所需的電源供給，同時(shí)通過DP總線完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和過程控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作模式選擇、狀態(tài)檢測(cè)等功能，并通過Ethemet總線實(shí)現(xiàn)和上級(jí)主干網(wǎng)的通訊。PLC作為粉塵成形系統(tǒng)的核心控制單元，選用S7-300系列產(chǎn)品，CPU選用315-2PN/DP模塊，該模塊具有大容量程序存儲(chǔ)器和PROFIBUS-DP主從接口，帶兩路PROnBUS.DP口，一路工業(yè)以太網(wǎng)口功能，很好地滿足了設(shè)備特點(diǎn)需求。

所述電控系統(tǒng)選用STEP7V5.5及WINCC FLEXIBLE完成系統(tǒng)和人機(jī)界面的組態(tài)和編程。在其友好的界面下進(jìn)行組態(tài)和編程，完成所需的操作畫面、控制畫面及報(bào)警畫面，為用戶提供形象直觀的操作環(huán)境。

本發(fā)明的有益效果是：該控制系統(tǒng)結(jié)合液壓系統(tǒng)及相關(guān)控制產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)整個(gè)廢料成形的過程控制，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方便。廣泛應(yīng)用于煙草、造紙和木材等行業(yè)除塵后的壓制作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，具有較高的市場(chǎng)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的液壓系統(tǒng)原理圖。

圖2是本發(fā)明的電控系統(tǒng)原理圖。

圖3是本發(fā)明的電控系統(tǒng)流程圖。

圖中：1.沖壓成形系統(tǒng)；2.壓鉗系統(tǒng)；3.送料系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

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。

如圖1，智能粉塵成形機(jī)主要由液壓動(dòng)力系統(tǒng)、沖壓成形系統(tǒng)、送料系統(tǒng)、密實(shí)度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及電控系統(tǒng)組成，主要包含儲(chǔ)料倉(cāng)、螺旋喂料器、攪拌裝置、送料螺桿、液壓馬達(dá)、雙作用液壓缸、沖壓成形頭、成形腔、壓縮座等零部件。

智能粉塵成形機(jī)利用液壓推力將成形腔內(nèi)的粉塵沖壓成形，為充分發(fā)揮液壓缸的工作效率，使用雙活塞桿形成雙向沖壓出料，通過對(duì)粉塵壓實(shí)時(shí)間參數(shù)及液壓缸壓實(shí)壓力的調(diào)整，來(lái)滿足密實(shí)度控制、產(chǎn)量控制及冷卻等功能的實(shí)現(xiàn)。

粉塵通過前級(jí)設(shè)備被送到成形機(jī)的儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)，經(jīng)過一組雙向螺旋攪拌棒攪拌，將松散的粉塵不斷地輸送到左右兩個(gè)垂直料斗中，在液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下通過送

料螺桿將粉塵送入沖壓成形腔，在雙作用雙活塞桿液壓缸的作用下，通過成形沖頭不斷擠壓壓縮成形，形成一定密實(shí)度的棒料。

智能粉塵機(jī)的液壓系統(tǒng)為設(shè)備提供動(dòng)力主要由壓制成型油路、壓鉗夾緊油路和送料及冷卻油路三個(gè)油路組成。三個(gè)油路相互獨(dú)立，共用一個(gè)油箱。

如圖2，智能粉塵機(jī)的電控系統(tǒng)采用一種集PLC、分布式I/O于一體的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)完成系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)、控制，高效、可靠地完成設(shè)備所需的功能要求。系統(tǒng)選用S7-300PLC(可編程控制器)和ET200S遠(yuǎn)程分布式I/O構(gòu)建一套基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)智能粉塵成形機(jī)的自動(dòng)控制。根據(jù)設(shè)備功能及就近分配原則，將現(xiàn)場(chǎng)的部件劃分為液壓部件子站和執(zhí)行部件子站兩部分，與主電控系統(tǒng)相連構(gòu)建一套完整的電控系統(tǒng)。

主電控系統(tǒng)由PLC、HMI(人機(jī)界面)、電源及一些低壓電器元件組成。該部分提供系統(tǒng)所需的電源供給，同時(shí)通過DP總線完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和過程控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作模式選擇、狀態(tài)檢測(cè)等功能，并通過Ethemet總線實(shí)現(xiàn)和上級(jí)主干網(wǎng)的通訊。PLC作為粉塵成形系統(tǒng)的核心控制單元，選用S7-300系列產(chǎn)品，CPU選用315-2PN/DP模塊，該模塊具有大容量程序存儲(chǔ)器和PROFIBUS-DP主從接口，帶兩路PROnBUS.DP口，一路工業(yè)以太網(wǎng)口功能，很好地滿足了設(shè)備特點(diǎn)需求。

如圖3，電控系統(tǒng)選用STEP7V5.5及WINCC FLEXIBLE完成系統(tǒng)和人機(jī)界面的組態(tài)和編程。在其友好的界面下進(jìn)行組態(tài)和編程，完成所需的操作畫面、控制畫面及報(bào)警畫面，為用戶提供形象直觀的操作環(huán)境。