CN103029973B - 一种粉粒物料实时称量传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉粒物料实时称量传输系统，其特征在于：所述的称量传输系统为一级进料控制模块初步控制粉状原料进入传送模块后，传送模块分别将粉状原料的位置信息、重量信息、速度信息分别通过定位模块、称重模块和测速模块传送给高精度采集控制卡，最终传递给计算机控制单元；计算机控制单元处理各种信息后通过高精度采集控制卡和变频模块驱动电机控制模块在物料到达出料口时瞬时改变传送模块的传送速度，以控制出料口的出料速度为设定的恒定速度。本发明的优点在于：1、提高粉粒物料称量传输的精度；2、本地和远程网络的操作控制方式；3、简便的砝码、物料双重校准和清零操作；4、避免设定专人对产量进行统计和管理。<!--1-->
Description
技术领域
本发明涉及工业自动化生产，特别涉及一种粉粒物料实时称量传输系统。
背景技术
在工业自动化生产中粉粒物料称量传送精度问题一直没有得到解决，这不仅造成浪费原材料，而且会造成不能严格按照配方生产，从而严重影响产品质量。
目前一般的粉粒物料称量传送装置基本上是由单片机或者PLC控制，在实际生产中一般称量传输控制精度较差，操作复杂，设定流量与物料实际流量不能进行直观而精确对比，而且不能远程控制操作，和对生产产量进行统计和管理，需要人工另行统计和管理。
针对上述问题，提供一种新型的高精度实时称量传输系统，明显提高粉粒物料实时称量传输的精度，本地和远程双重控制操作方式和友好而简单的操作界面是现有技术需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种粉粒物料实时称量传输系统，以达到近一步提高粉粒物料称量传输精度并且方便控制操作的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种粉粒物料实时称量传输系统，其特征在于：所述的称量传输系统为一级进料控制模块初步控制粉粒状物料进入传送模块后，传送模块分别将粉粒状物料的位置信息、重量信息、速度信息分别通过定位模块、称重模块和测速模块传送给高精度采集控制卡，最终传递给计算机控制单元；计算机控制单元处理各种信息后通过高精度采集控制卡和变频模块驱动电机控制模块改变传送模块的传送速度，以控制出料口的出料量，本系统在一级进料控制模块初步控制进料量的基础上实时匹配传送模块在物料到达出料口的瞬时传送速度，从而达到对出料口出料量的二次精确控制。
所述的计算机控制单元连接通信控制单元，从而通过INTERNET进行网络远程控制，还可以通过串口与远程相关控制设备进行通信。
所述的传送模块上对传输皮带进行了地址编码并设有零点位置，同时设有位置传感器，实时监测传输皮带的长度变化和传输皮带位置，防止传输皮带打滑和跑偏。
所述的计算机控制单元将计算的传送模块所对应称重点应该匹配的速度值传送给高精度采集控制卡。
所述的电机控制模块通过反馈电路和高精度采集控制卡将电机转速信息反馈给计算机控制单元。
所述的计算机控制单元实时采集传送模块传送过来的位置信息、重量信息、速度信息，根据设定速率计算出传送模块在出料口处需匹配的瞬时速度，并通过变频模块瞬时进行速度调控，从而实现恒定产量输出。
所述的计算机控制单元实时采集传送模块传送过来的位置信息、重量信息、速度信息，计算出产量并进行统计，从而避免设定专人对产量进行统计和管理。
一种粉粒物料实时称量传输系统，由于采用上述的结构，本发明的优点在于：1、进一步提高粉粒物料称量传输的精度；2、简单友好的控制操作界面，降低对使用者的技术培训的难度；3、本地和远程的多种控制方式；4、避免设定专人对产量进行统计和管理；5、避免材料的浪费，节约生产成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种粉粒物料实时称量传输系统结构示意框图；
图2为本发明一种粉粒物料实时称量传输系统的传送模块工作示意图；
在图1中，1、一级进料控制模块；2、传送模块；3、出料口；4、称重模块；5、定位模块；6、测速模块；7、电机控制模块；8、变频模块；9、高精度采集控制卡；10、计算机控制单元；11、通信控制单元；12、反馈电路。
具体实施方式
工业自动化生产中粉粒物料称量传送精度问题一直没有得到有效解决，特别是高速的实时称量传送问题一直是个国际性难题。用于工业生产中的粉体材料定量配比给料，目前工业生产中很多地方都有粉体物料的定时定量给料问题，比如，建筑行业和路桥公司的水泥黄沙的配置，一些建筑材料和化工材料的多种粉体材料的严格配比等诸多行业都有大量应用。因为粉体材料的配比不准确，最终导致的是大量的粉体材料的浪费，而且会影响最终产品的质量。
本发明如图1-2所示，一级进料控制模块1初步控制粉状原料进入传送模块2后，传送模块2分别将粉状原料的位置信息、重量信息、速度信息分别通过定位模块5、称重模块4和测速模块6传送给高精度采集控制卡9，最终传递给计算机控制单元10；计算机控制单元10处理各种信息后通过高精度采集控制卡9和变频模块8驱动电机控制模块7改变传送模块2的传送速度，以控制出料口3的出料量，本系统在一级进料控制模块1初步控制进料量的基础上实时改变传送模块2的传送速度达到对出料口3出料速度进行精确的二次控制。
计算机控制单元10连接通信控制单元11，从而通过INTERNET进行网络远程控制，还可以通过串口与远程相关控制设备进行通信。
传送模块2上对传输皮带进行了地址编码并设有零点位置，同时设有位置传感器，实时监测传输皮带的长度变化和传输皮带位置，防止传输皮带打滑和跑偏。
电机控制模块7通过反馈电路12和高精度采集控制卡9将电机转速信息反馈给计算机控制单元10。计算机控制单元10实时采集传送模块2传送过来的位置信息、重量信息、速度信息，就算出产量并进行统计，从而避免设定专人对产量进行统计和管理。
本发明由一级进料控制模块1、传送模块2、称重模块4、测速模块6、定位模块5、变频模块8、电机控制模块7、高精度采集控制模块9、计算机控制单元10等组成。通过计算机控制单元10通过称重模块4、测速模块6实时高精度采取数据，并采用微分原理进行量化计算传输模块需要的控制的速度，并在物料通过传送模块2到达出了口3时进行瞬时速度匹配，使物料在出料口3以设定的流量流出，从而达到高精度的粉粒物料的传输。本发明的创新点在于对传送模块2的传送皮带进行毫米级地址编码，用计算机通过一种高精度的采集控制卡9准确采集相关数据，通过微分原理进行精确计算，并在物料流出出料口3时才对电机速度进行瞬时精确匹配控制。
本发明为二级物料传送控制，第一级物料传送为一级进料控制模块1粗略性控制，通过所需达到的瞬时物料传输速度计算后调整进料口的控制阀门大小，从而使从物料口处进入的物料大概均匀的进入冲送装置；物料粗略均匀进入传送装置后，根据特定的定位装置检测到物料进入特定物料称重段后，开始进行称重，并采用微分法提高对物料称重的精度，并在物料到达传送出口处进行物料速度的高精度瞬时控制，从而实现设备出口处的瞬时物料速度高度均匀。在设备工作工程中，系统中还特别设计了防止跑偏位置传感器，能及时给出传送皮带跑偏告警信息。
本系统中针对该传送装置特别设计了图形化系统操作和通信控制软件，克服了原有系统因键盘按键高度复用从而导致的高难度操作的缺点，使得对员工的操作培训极为简单。图形化操作和显示的系统控制软件能实时显示设定流量值和实际流量值，方便对系统精度进行比较判断。系统控制软件能实时传输皮带速度和单个地址点的重量。同时系统中自带砝码和实际物料双重自动校准系统，清零及校准简单方便。本系统还提供自动产量管理与统计功能，节约人力成本并能排除人工统计的各种不准确因素。本系统具有远程通过Internet进行监控操作功能。本系统具有掉电自动保存功能，能防止供电故障导致的系统数据丢失；同时本系统还具有恢复供电后自启动工作功能，无需人工现场操作。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种粉粒物料实时称量传输系统，其特征在于：所述的称量传输系统为一级进料控制模块(1)初步控制粉状原料进入传送模块(2)后，传送模块(2)分别将粉状原料的位置信息、重量信息、速度信息分别通过定位模块(5)、称重模块(4)和测速模块(6)传送给高精度采集控制卡(9)，最终传递给计算机控制单元(10)；计算机控制单元(10)处理各种信息后通过高精度采集控制卡(9)和变频模块(8)驱动电机控制模块(7)改变传送模块(2)的传送速度，以控制出料口(3)的出料速度；
所述的传送模块(2)上对传输皮带进行了地址编码并设有零点位置，同时设有位置传感器，实时监测传输皮带的长度变化和传输皮带位置，防止传输皮带打滑和跑偏；所述的计算机控制单元(10)实时采集传送模块(2)传送过来的位置信息、重量信息、速度信息，计算出称重点上物料经过传送模块(2)到达出料口时应该匹配的瞬间速度，并进行产量统计；同时高精度采集控制卡(9)依据计算机控制单元(10)计算的传送模块(2)所对应称重点到达出料口时应该匹配的瞬间速度值控制变频模块(8)，变频模块(8)依据高精度采集控制卡(9)传送过来的速度数据驱动电机控制模块(7)工作，确保出料口(3)的物料以均匀的流量速度流出；所述的电机控制模块(7)通过反馈电路(12)和高精度采集控制卡(9)将电机转速信息反馈给计算机控制单元(10)，计算机控制单元(10)再将计算的传送模块(2)所对应称重点应该匹配的速度值传送给高精度采集控制卡(9)。
2.根据权利要求1所述的一种粉粒物料实时称量传输系统，其特征在于：所述的计算机控制单元(10)连接通信控制单元(11)。
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