CN102999054A - 用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统及方法，属一种硅酮密封胶生产加料装置，包括液体储罐，以及通过管道与液体储罐内部相连通的液体加入点，所述液体加入点与液体储罐之间的管道上还设有用于驱动液体储罐内液体流出的驱动泵，以及用于液体流量计量并实时向控制模块反馈的流量计；所述的控制模块用于根据流量计所实时反馈的流量值，与控制模块中预设的给定值进行比较，计算得到流量值与给定值之间的实时偏差值，使流量值始终与给定值保持一致。通过流量计实时反馈流量值至控制模块中计算得到偏差值，并以偏差值作为驱动泵流量控制的依据，实现准确计量，本发明的结构简单，可在其它各类生产线中作为液体加料段装置，应用范围广阔。

Description

用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统及方法

技术领域

本发明涉及一种硅酮密封胶生产加料装置，更具体的说，本发明主要涉及一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统及方法。

背景技术

目前硅酮密封胶领域采用多间歇加料法生产硅酮密封胶，液体加入的方式一般为分时段定量加入，且加入过程中多为人工投入，而人工投入液体原料的方式在时间、加入分量上存在着较大的差异，如每次原料加入的时间都存在误差，且投放量时存在投料残留等因素，会造成不同批次间的产品质量存在差异，因此生产线生产产品质量的一致性得不到保障。现有技术还有采用脉冲计量泵辅助加入液体原料，但由于密封胶原材料中的液体部分存在不同的粘度，采用前述方式在加入过程中会出现瞬时脉冲等情形，使液体在加入过程中不连续、计量存在偏差，且在加入过程中加入量存在波动，无法精确均匀的向密封胶生产装置加入液体原料，因此针对前述密封胶生产线中的液体原料加入装置，有必要做进一步的改进。

发明内容

本发明的目的之一在于解决上述不足，提供一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统及方法，以期望解决现有技术中向密封胶生产装置加入液体物料无法精确控制，加入量存在波动，且计量存在偏差等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明一方面提供了一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统，包括液体储罐，以及通过管道与液体储罐内部相连通的液体加入点，所述液体加入点与液体储罐之间的管道上还设有用于驱动液体储罐内液体流出的驱动泵，以及用于液体流量计量并实时向控制模块反馈的流量计；所述的控制模块用于根据流量计所实时反馈的流量值，与控制模块中预设的给定值进行比较，得到流量值与给定值之间的实时偏差值，根据所述偏差值实时调节驱动泵的输出流量，使流量值始终与给定值保持一致。

作为优选，进一步的技术方案是：所述的驱动泵中还设有电机，控制模块接入电机，并通过流量值与给定值之间的偏差值实时控制电机的转速，进而控制驱动泵的输出流量。

更进一步的技术方案是：所述的控制模块是PID控制模块，并集成于可编程逻辑控制器中。

更进一步的技术方案是：所述控制模块中预设的给定值为通过可编程逻辑控制器向PID控制模块输入的任意数值。

本发明另一方面提供了一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料方法，所述方法基于上述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统，包括以下步骤：

步骤A、控制模块根据流量计所实时反馈的流量值，与控制模块中预设的给定值进行比较，计算得到流量值与给定值之间的偏差值；

步骤B、控制模块根据步骤A中所得到的偏差值，控制驱动泵电机的转速，使驱动泵的流量值与控制模块中预设的给定值保持一致。

作为优选，进一步的技术方案是：所述步骤A中的预设的给定值为通过可编程逻辑控制器向控制模块输入的任意数值。

更进一步的技术方案是：所述步骤A中控制模块将流量值与给定值进行比较，得到偏差值的方式为采用给定值减去流量值；当得到的偏差值为正值时，则控制模块控制电机提高转速，以增大流量值；当得到的偏差值为负值时，则控制模块控制电机降低转速，以减小流量值；当得到的偏差值为0时，则控制模块无动作。

更进一步的技术方案是：所述步骤A中控制模块将流量值与给定值进行比较，得到偏差值的方式为采用流量值减去给定值；当得到的偏差值为正值时，则控制模块控制电机降低转速，以减小流量值；当得到的偏差值为负值时，则控制模块控制电机提高转速，以增大流量值；当得到的偏差值为0时，则控制模块无动作。

更进一步的技术方案是：上述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统运行时，步骤A与步骤B不断循环重复。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过流量计实时反馈流量值至控制模块中计算得到偏差值，并以偏差值作为驱动泵流量控制的依据，使液体加入点处的流量始终与控制模块中的给定值保持一致，从而实现准确计量，且连续、稳定、均匀的向生产装置中加入液体原料，保证了生产线生产产品的一致性。同时本发明所提供的一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统的结构简单，尤其适宜于在硅酮密封胶生产线上作为液体原料的加入系统，亦可在其它各类生产线中作为液体加料段装置，应用范围广阔。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的结构示意图；

图2为用于说明本发明另一个实施例中控制模块的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1所示，本发明的一个实施例是一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统，包括液体储罐1，以及通过管道与液体储罐1内部相连通的液体加入点2，所述液体加入点2与液体储罐1之间的管道上还设有用于驱动液体储罐1内液体流出的驱动泵3，以及用于液体流量计量并实时向控制模块反馈的流量计4，并且考虑到反馈与控制的便利性，需要将驱动泵3设置在流量计4的前端；

参考图2所示，上述的控制模块5用于根据流量计4所实时反馈的流量值，与控制模块5中预设的给定值进行比较，得到流量值与给定值之间的实时偏差值，根据所述偏差值实时调节驱动泵3的输出流量，使流量值始终与给定值保持一致。在本实施例中，通过前述的液体加入点2向生产线中的下一设备添加液体原料，而在实施过程中，液体加入点2的流量应当与从驱动泵3到流量计4的管道中的液体流量相一致，并且前述的流量值为连续的多个值，控制模块5通过该多个流量值与给定值进行比较计算，将得到的多个流量值形成坐标曲线图，按照该坐标曲线图对驱动泵3的流量进行控制。

而上述实施例中的流量计4用于实现流量检测并反馈的管道中的实时液体流量，所采用的方式是在其中集成安装流量电传感器，将管道中液体的流量转换为便于识别和计算的电信号传输至控制模块。

而在本发明解决技术问题的另一个优选实施例中，为便于控制模块5对驱动泵3进行控制，比较简单的方式是直接在驱动泵3中增设电机6，并将控制模块5接入电机6，控制模块5即通过计算得到流量值与给定值之间的偏差值结果，实时控制电机6的转速，进而控制驱动泵3的输出流量。但需要说明的是，驱动泵3完全可通过其他装置对其流量大小进行约束，前述的控制电机6转速仅是控制模块5控制驱动泵3流量的一种方式。

在本发明上述的两个实施例中反复提到的控制模块，发明人经过多次试验，认为比较优选、且较易实现上述控制功能的是PID控制模块，PID控制模块具有简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件等优点，因而目前在领域内的应用较为广泛。PID控制模块由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。其输入e(t）与输出u(t）的关系为u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]式中积分的上下限分别是0和t，因此它的传递函数为：G(s)=U(s)/E(s)=kp[1+1/(TI*s)+TD*s]，在前式中kp为比例系数；TI为积分时间常数；TD为微分时间常数。

将PID控制模块集成于系统外部的PLC（可编程逻辑控制器）中，通过信号线分别与流量计4、电机6或直接与驱动泵3相连，通过PID控制模块的上述原理，即可实现上述实施例中所描述的功能。并且上述实施例中的给定值可根据生产线所需持续加入量的不同需求，设置为任意数值，例如5g/s或10kg/h，通过可编程逻辑控制器中的输入装置即可在PID控制模块中预设相应数值，作为上述实施例中的给定值。

而在上述基础之上，本发明的另一个实施例是一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料方法，并且在本实施例是基于上述的实施例中的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统而言的，该方法的步骤如下：

步骤A、控制模块5根据流量计4所实时反馈的流量值，与控制模块5中预设的给定值进行比较，计算得到流量值与给定值之间的偏差值；

步骤B、控制模块5根据步骤A中所得到的偏差值，控制驱动泵3电机6的转速，使驱动泵3的流量值与控制模块5中预设的给定值保持一致。

与上述的实施例相同，在步骤A中的预设的给定值为通过可编程逻辑控制器向控制模块5输入的任意数值。

并且在本实施例中，上述步骤A中控制模块5将流量值与给定值进行比较，得到偏差值的优选方式主要有两种，参照上述PID控制模块的原理，简单来说，一种是采用给定值减去流量值；当得到的偏差值为正值时，则控制模块5控制电机6提高转速，以增大流量值；当得到的偏差值为负值时，则控制模块5控制电机6降低转速，以减小流量值；当得到的偏差值为0时，则控制模块5无动作。而另一种是采用流量值减去给定值；当得到的偏差值为正值时，则控制模块5控制电机6降低转速，以减小流量值；当得到的偏差值为负值时，则控制模块5控制电机6提高转速，以增大流量值；当得到的偏差值为0时，则控制模块5无动作。

并且在上述实施例中的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统运行时，步骤A与步骤B不断循环重复，即流量计4不断将实时流量值连续传输至控制模块5中，而控制模块按照上述的方式进行连续计算，并根据连续计算得到的多个偏差值，形成坐标图，通过坐标图的斜率对电机6或驱动泵3进行实时控制，实时调整液体加入点处的流量，使其与控制模块5中输入的给定值相同或相近。

同时在上述基础上，还需要进行说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统，包括液体储罐（1），以及通过管道与液体储罐（1）内部相连通的液体加入点（2），其特征在于：所述液体加入点（2）与液体储罐（1）之间的管道上还设有用于驱动液体储罐（1）内液体流出的驱动泵（3），以及用于液体流量计量并实时向控制模块反馈的流量计（4）；所述的控制模块（5）用于根据流量计（4）所实时反馈的流量值，与控制模块（5）中预设的给定值进行比较，得到流量值与给定值之间的实时偏差值，根据所述偏差值实时调节驱动泵（3）的输出流量，使流量值始终与给定值保持一致。

2.根据权利要求1所述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统，其特征在于：所述的驱动泵（3）中还设有电机（6），控制模块（5）接入电机（6），并通过流量值与给定值之间的偏差值实时控制电机（6）的转速，进而控制驱动泵（3）的输出流量。

3.根据权利要求1所述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统，其特征在于：所述的控制模块（5）是PID控制模块（5），并集成于可编程逻辑控制器中。

4.根据权利要求3所述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统，其特征在于：所述控制模块（5）中预设的给定值为通过可编程逻辑控制器向PID控制模块（5）输入的任意数值。

5.一种用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料方法，其特征在于：所述方法基于权利要求1至4所述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统，包括以下步骤：

步骤A、控制模块（5）根据流量计（4）所实时反馈的流量值，与控制模块（5）中预设的给定值进行比较，计算得到流量值与给定值之间的偏差值；

步骤B、控制模块（5）根据步骤A中所得到的偏差值，控制驱动泵（3）电机（6）的转速，使驱动泵（3）的流量值与控制模块（5）中预设的给定值保持一致。

6.根据权利要求5所述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料方法，其特征在于：所述步骤A中的预设的给定值为通过可编程逻辑控制器向控制模块（5）输入的任意数值。

7.根据权利要求5或6所述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料方法，其特征在于：所述步骤A中控制模块（5）将流量值与给定值进行比较，得到偏差值的方式为采用给定值减去流量值；当得到的偏差值为正值时，则控制模块（5）控制电机（6）提高转速，以增大流量值；当得到的偏差值为负值时，则控制模块（5）控制电机（6）降低转速，以减小流量值；当得到的偏差值为0时，则控制模块（5）无动作。

8.根据权利要求5或6所述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料方法，其特征在于：所述步骤A中控制模块（5）将流量值与给定值进行比较，得到偏差值的方式为采用流量值减去给定值；当得到的偏差值为正值时，则控制模块（5）控制电机（6）降低转速，以减小流量值；当得到的偏差值为负值时，则控制模块（5）控制电机（6）提高转速，以增大流量值；当得到的偏差值为0时，则控制模块（5）无动作。

9.根据权利要求5所述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料方法，其特征在于：权利要求1至4所述的用于密封胶生产的液体连续化自动计量加料系统运行时，步骤A与步骤B不断循环重复。

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