CN102698644B - 一种搅拌设备配料过程智能计量监控装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种搅拌设备配料过程智能计量监控装置及方法，属于交通及建筑行业技术领域。该装置包括至少2个料仓、称重传感器、监控仪表、PLC、GPRS和终端计算机。其中每个料仓的放料门通过信号线与监控仪表连接，料仓下方安装称重传感器，称重传感器通过两条信号线与监控仪表连接，监控仪表通过RS485总线与PLC连接，其中监控仪表内包括设置单元、信号接收单元、信号转换单元、数据计算单元和数据显示单元；PLC通过GPRS与终端计算机连接。本发明可使监测人员不到现场即可获取相关数据，并及时查看物料实际卸料量，保证了工作人员有效实时监管，节省了大量人力物力。

Description

一种搅拌设备配料过程智能计量监控装置及方法

技术领域

本发明属于交通及建筑行业技术领域，特别涉及一种搅拌设备配料过程智能计量监控装置及方法。

背景技术

在数据化、智能化发展的今天，工程中对搅拌设备配料的计量要求也越来越高，原始的信号采集-信号转换-数据整合的模式存在很多弊端：采集过程及信号转换过程中监管不到位，可能存在人为修改信息，导致最终上传数据不够真实，而这种弄虚作假的事实还难以被发现；再者设备对数据采集的精确度不够高，难以实现数据的准确性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种搅拌设备配料过程智能计量监控装置及方法，已达到数据采集准确性高、采集设备智能化的目标。

本发明的技术方案是这样实现的：该装置包括至少2个料仓、称重传感器、监控仪表、PLC、GPRS和终端计算机。

其中每个料仓的放料门通过信号线与监控仪表连接，料仓下方安装称重传感器，称重传感器通过两条信号线与监控仪表连接，监控仪表通过RS485总线与PLC连接，其中监控仪表内包括设置单元、信号接收单元、信号转换单元、数据计算单元和数据显示单元；PLC通过GPRS与终端计算机连接；

所述的料仓用于存放将要计量的物料；

所述的称重传感器用于产生并传送重量信号；

所述的监控仪表采用单片机的工作模式，将接收到的信号进行转换、对比，最后准确的计算出各料仓实际卸料量；

所述的设置单元为键盘，用于手工录入事先设定的各料仓卸料量；

所述的信号接收单元为料仓开关信号输入端口、放大器和滤波器，用于接收放料门开关信号和重量信号；

所述的信号转换单元为A/D转换器，用于将重量信号转换为卸料量；

所述的数据计算单元为中央处理单元和EEPROM，用于计量及存储各料仓实际卸料量、设定与实际卸料量差值；

所述的数据显示单元通过键盘录入的设定量和由积分器收集的中央处理单元处理后的数据，将显示出设定量、差值量、各料量、累计量和瞬时量；

所述的PLC用于接收并上传监控仪表计算后的数据；

所述的终端计算机内安装了监控系统，用于分析判定此次卸料是否合格；

一种采用上述系统的搅拌设备配料过程智能计量监控的方法，按如下步骤进行；

步骤1、将物料存放在各料仓中，准备卸料计量；

步骤2、在监控仪表的键盘上录入设定的各料仓卸料量，分别为：M1，M2，…，Mn；

步骤3、各料仓开始通过放料门进行卸料，放料门通过信号线将开关信号上传到监控仪表，同时称重传感器产生重量信号并传送到监控仪表；

步骤4、监控仪表将接收到的重量信号转换为卸料量，并依据接收到的放料门开关信号计算出各料仓实际卸料量，计算方法为：

各料仓实际卸料量：M1′，M2′，…，Mn′，其中“Mn′”代表第n#料仓实际卸料量；

设定与实际卸料量差值：︱M1-M1′︱，︱M2-M2′︱，…，︱Mn-Mn′︱

但在某料仓卸料时会出现料不足补料情况，计算方法为：

物料不足时：M′＝实际卸料量

为其他物料补料时：M′＝根据设定量卸下物料的卸料量+为其他物料补料量

设定与实际卸料量差值：︱M-M′︱

步骤5、监控仪表将计算后的数据上传到PLC中，再由PLC通过GPRS将信息传送到终端计算机；

步骤6、终端计算机内的监控系统对卸料量进行分析比对，判定出此次卸料是否合格。

本发明的优点：1、监控仪表采用单片机工作模式，采集到的数据精度可达24位，计算的速度可按秒钟来计时，结果信息通过RS485总线传输到PLC中。

2、PLC只用于上传卸料量，不再进行数据整合及计算，减少了PLC工作量。

3、该仪表适用性强，可用于各类搅拌站监测各种配料，无需更换其中设备。

本发明可使监测人员不到现场即可获取真实数据，保证了工作人员有效实时监管，节省了大量人力物力。

附图说明

图1为本发明一种搅拌设备配料过程智能计量监控装置结构示意图；

图2为本发明一种搅拌设备配料过程智能计量监控装置工作原理图；

图3为本发明一种搅拌设备配料过程智能计量监控方法的工作流程图；

图4为本发明一种搅拌设备配料过程智能计量监控装置智能采集监控系统工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

如图1所示，称重传感器选用的型号为：LB5000搅拌设备；监控仪表选用的型号为：SINYDb001；PLC、EEPROM选用的型号为：S7-200 224XPCN；监控系统选用的是：智能数据监控系统；A/D转换器选用的型号为EM231；信号接收单元选用的型号为：SINYD-js012；中央处理单元选用的型号为：SINYD-cl022、放大器选用的型号为CF-02滤波器选用的型号为：SINYD-lb032。

其中每个料仓的放料门通过信号线与监控仪表连接，料仓下方安装称重传感器，称重传感器通过两条信号线与监控仪表连接，监控仪表通过RS485总线与PLC连接，其中监控仪表内包括设置单元、信号接收单元、信号转换单元、数据计算单元和数据显示单元；PLC通过GPRS与终端计算机连接；

所述的料仓用于存放将要计量的物料；

所述的称重传感器用于产生并传送重量信号；

所述的监控仪表采用单片机的工作模式，将接收到的信号进行转换、对比，最后准确的计算出各料仓实际卸料量；

所述的设置单元为键盘，用于手工录入事先设定的各料仓卸料量；

所述的信号接收单元包括料仓开关信号输入端口、放大器和滤波器，料仓开关信号输入端口用于接收由重量传感器产生的重量信号和由放料门产生的开关量信号，放大器和滤波器，用于接收放料门开关信号和重量信号；

所述的信号转换单元为A/D转换器，用于将重量信号转换为卸料量；

所述的数据计算单元为中央处理单元和EEPROM，用于计量及存储各料仓实际卸料量、设定与实际卸料量差值；

所述的数据显示单元通过键盘录入的设定量和由积分器收集的中央处理单元处理后的数据，将显示出设定量、差值量、各料量、累计量和瞬时量；

所述的PLC用于接收并上传监控仪表计算后的数据；

所述的终端计算机内安装了监控系统，用于分析判定此次卸料是否合格；

如图2所示，称重传感器产生的称重信号传递到放大器进行信号放大，传送到滤波器进行信号滤波，经滤波之后的信号传送到A/D转换器进行信号转换；放料门的开关信号通过仓料开关信号输入端口传送到中央处理单元，中央处理单元通过接受到的重量信号，开关信号计算出各料仓卸料量。

一种搅拌设备配料过程智能计量监控的方法，按如下步骤进行；本实施事例选取6个料仓，如图3所示；

步骤1、将物料存放在各料仓中，准备卸料计量；

步骤2、在监控仪表的键盘上录入设定的各料仓卸料量，即：M1，M2，M3，M4，M5，M6；

步骤3、各料仓开始通过放料门进行卸料，放料门通过信号线将开关信号上传到监控仪表，同时称重传感器产生重量信号并传送到监控仪表；

步骤4、监控仪表将接收到的重量信号转换为重量值，并依据接收到的放料门开关信号计算出各料仓实际卸料量，工作原理将循序开1，关0的逻辑，计算方法如下，如图2所示；

1）在各料足量情况下：若物料按照顺序进行下料时，仪表记录为111021203130414051506160；若料仓不按照顺序进行下料时，仪表记录为111021205150414031306160；

以记录111021203130414051506160为例：

当仪表记录到1110时，M1′＝仪表显示的卸料量

当仪表记录到11102120时，M2′＝仪表显示的卸料量-M1′

当仪表记录到111021203130时，M3′＝仪表显示的卸料量-（M1′+M2′）

当仪表记录到111021203130414051506160时，

M6′＝仪表显示的卸料量-（M1′+M2′+M3′+M4′+M5′）

2）在某料仓量不足情况下，其他料将要对其进行补料操作，若按料仓先后顺序进行补料时，仪表记录为111021312030414051506160；若不按料仓先后顺序进行补料时，仪表记录为1110215120503130414051506160；

以记录为1110215120503130414051506160为例：

M1′＝1#放料门关门时仪表显示的卸料量

M2′=5#放料门第一次开门前仪表显示的卸料量-M1′

M5′=5#放料门第二次关门时仪表显示的卸料量-（M1′+M2′+M3′+M4′）+（5#放料门第一次关门时仪表显示的卸料量-M2′）

步骤5、监控仪表将计算后的数据上传到PLC中，再由PLC通过GPRS将信息传送到终端计算机，如图4所示；

步骤6、终端计算机内的监控系统对卸料量进行分析比对，判定出此次卸料是否合格。

Claims (1)

1.一种搅拌设备配料过程智能计量监控方法，采用搅拌设备配料过程智能计量监控装置，该装置包括至少2个料仓、称重传感器、监控仪表、PLC、GPRS和终端计算机；

其中每个料仓的放料门与监控仪表连接，料仓下方安装称重传感器，称重传感器与监控仪表连接，监控仪表与PLC连接，其中监控仪表内包括设置单元、信号接收单元、信号转换单元、数据计算单元和数据显示单元；PLC通过GPRS与终端计算机连接；

所述的设置单元用于手工录入事先设定的各料仓卸料量；

所述的信号接收单元用于接收放料门开关信号和重量信号；

所述的信号转换单元用于将重量信号转换为卸料量；

所述的数据计算单元用于计量及存储各料仓实际卸料量、设定与实际卸料量差值；

所述的数据显示单元通过录入的设定量和由积分器收集的中央处理单元处理后的数据，将显示出设定量、差值量、各料仓实际卸料量、累计量和瞬时量；

所述的PLC用于接收并上传监控仪表计算后的数据；

所述的终端计算机内安装了监控系统，用于分析判定此次卸料是否合格；

其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、将物料存放在各料仓中，准备卸料计量；

步骤2、在监控仪表的键盘上录入设定的各料仓卸料量，即：M1，M2，…，Mn；

步骤3、各料仓开始通过放料门进行卸料，放料门通过信号线将开关信号上传到监控仪表，同时称重传感器产生重量信号并传送到监控仪表；

步骤4、监控仪表将接收到的重量信号转换为卸料量，并依据接收到的放料门开关信号计算出各料仓实际卸料量，计算方法为：

各料仓实际卸料量：M1′，M2′，…，Mn′，其中“Mn′”代表第n#料仓实际卸料量；

设定与实际卸料量差值：︱M1-M1′︱，︱M2-M2′︱，…，︱Mn-Mn′︱

但在某料仓卸料时会出现料不足补料情况，计算方法为：

物料不足时：M′=实际卸料量

为其他物料补料时：M′=根据设定量卸下物料的卸料量+为其他物料补料量

设定与实际卸料量差值：︱M-M′︱

步骤5、监控仪表将计算后的数据上传到PLC中，再由PLC通过GPRS将信息传送到终端计算机；

步骤6、终端计算机内的监控系统对卸料量进行分析比对，判定出此次卸料是否合格。