專(zhuān)利名稱(chēng)：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(lèi)繁多，但比較常用的是配料控制儀(電腦稱(chēng))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(chēng)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(chēng)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(shū)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(huà)面顯示。圖2結(jié)構(gòu)采用單元組合式，配料控制儀(電腦稱(chēng))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(chēng)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(chēng)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(chēng)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(lèi)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(chēng)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?？傊陨蠋追N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(chēng)斗和稱(chēng)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(mén)，在計(jì)量稱(chēng)斗下部設(shè)有由電磁閥控制的卸料門(mén)，稱(chēng)重傳感器輸出的稱(chēng)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(mén)電磁閥、計(jì)量稱(chēng)斗卸料門(mén)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(chēng)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(chēng)斗和稱(chēng)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(chēng)斗卸料門(mén)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(chēng)重傳感器輸出的稱(chēng)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(chēng)斗、液體輸送泵和稱(chēng)重傳感器，稱(chēng)重傳感器輸出的的稱(chēng)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(chēng)斗卸料門(mén)電磁閥，反映輸送泵和計(jì)量稱(chēng)斗卸料門(mén)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(chēng)重傳感器采用電阻應(yīng)變拉力或壓力稱(chēng)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(chēng)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(mén)，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(mén)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(mén)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(chēng)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(chēng)重模擬信號(hào)采用5B30放大器)圖5物料計(jì)量單元稱(chēng)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(chēng)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(chēng)重信號(hào)采集接入線路原理圖(稱(chēng)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(chēng)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(chēng)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(chēng)斗，在G1、G2、G3、G4每種物料計(jì)量稱(chēng)斗下部設(shè)有由電磁閥控制的卸料門(mén)，和計(jì)量稱(chēng)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(mén)，在每種物料計(jì)量稱(chēng)斗上安裝有稱(chēng)重傳感器，傳感器輸出的稱(chēng)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(mén)電磁閥、各計(jì)量稱(chēng)斗卸料門(mén)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(mén)、卸料門(mén)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(chēng)斗、稱(chēng)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(chēng)斗，計(jì)量、控制相關(guān)設(shè)備配置基本同上，稱(chēng)重傳感器輸出的稱(chēng)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(chēng)斗卸料門(mén)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(chēng)斗、稱(chēng)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/?？刂频睦^電器或交流接觸器、各液體物料計(jì)量稱(chēng)斗卸料門(mén)電磁閥，反映卸料門(mén)、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(chēng)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(mén)，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(mén)電磁閥的控制繼電器，反映混合攪拌器卸料門(mén)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(chēng)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(chēng)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(mén)的開(kāi)/閉、各種物料稱(chēng)斗門(mén)的開(kāi)/閉、混合攪拌器卸料門(mén)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(chēng)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(chēng)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(chēng)斗中計(jì)量，G1倉(cāng)給料門(mén)打開(kāi)，物料落入稱(chēng)斗計(jì)量，在達(dá)到預(yù)先設(shè)定的稱(chēng)量值后，計(jì)算機(jī)發(fā)出停機(jī)和關(guān)門(mén)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(mén)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(chēng)斗門(mén)、G1料斗門(mén)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(chēng)量斗門(mén)是否關(guān)閉，如滿足稱(chēng)量條件，則進(jìn)入下一盤(pán)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(mén)延時(shí)，攪拌器門(mén)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(chēng)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(chēng)重傳感器輸出的稱(chēng)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(chēng)斗和稱(chēng)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(mén)，在計(jì)量稱(chēng)斗下部設(shè)有由電磁閥控制的卸料門(mén)，稱(chēng)重傳感器輸出的稱(chēng)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(mén)電磁閥、計(jì)量稱(chēng)斗卸料門(mén)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(chēng)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(chēng)斗和稱(chēng)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(chēng)斗卸料門(mén)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(chēng)重傳感器輸出的稱(chēng)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(chēng)斗、液體輸送泵和稱(chēng)重傳感器，稱(chēng)重傳感器輸出的的稱(chēng)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(chēng)斗卸料門(mén)電磁閥，反映輸送泵和計(jì)量稱(chēng)斗卸料門(mén)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(chēng)重傳感器采用電阻應(yīng)變拉力或壓力稱(chēng)重傳感器，傳感器輸出的稱(chēng)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(chēng)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(chēng)重傳感器采用電阻應(yīng)變拉力或壓力稱(chēng)重傳感器，傳感器輸出的稱(chēng)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(chēng)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(mén)，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(mén)電磁閥的控制繼電器，反映混合攪拌器卸料門(mén)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(zhuān)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(chēng)斗和稱(chēng)重傳感器，稱(chēng)重傳感器輸出的稱(chēng)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
發(fā)明者郭金兵, 白偉林, 陳紅剛, 占齊惠, 李震 申請(qǐng)人:鄭州恒信源計(jì)算機(jī)技術(shù)有限公司