CN103585923A - 一种多物料混合系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多物料混合系统及其方法，属于物料装卸技术领域。本系统包括监控设备、交换设备、混料可编程序控制器、称重可编程序控制器、装卸设备、分料仓、给料设备、称重设备和总料仓；其中，监控设备与交换设备相连，交换设备分别与混料可编程序控制器和称重可编程序控制器相连；混料可编程序控制器分别与装卸设备、给料设备和分料仓相连，称重可编程序控制器与称重设备相连；装卸设备根据称重设备的称重结果向分料仓中卸料，给料设备根据称重设备的称重结果通过混料输送带向总料仓混料。本发明通过混料可编程序控制器和称重可编程序控制器实现给料机闭环控制，达到缩短扫描周期，提高信号处理能力，提高混料质量的目的。

Description

一种多物料混合系统及其方法

技术领域

本发明属于物料装卸技术领域，特别涉及一种多物料混合系统及其方法。

背景技术

随着钢铁行业生产规模的不断扩大，烧结生产工艺的不断完善和管理的现代化，对烧结用原料质量的要求越来越高。因此，抓好烧结用原料的准备处理是生产的重要一环。但要对这样多种成分的含铁散状物料作予混合处理，没有相应的多物料混合控制系统设施是无法实现的。

多物料混合控制系统的任务是将不同物料（MAC粉、火箭粉、阿粉、巴西粉、海粉、和委粉）按一定的比例，安全地加工成符合烧结要求的混合矿，并将制备好的混合矿输送到烧结。

目前很多厂矿和企业针对多物料混合都存在一些问题，主要反映在模数交换处理时，其扫描周期长，信号处理慢，影响混料质量；混料计划、生产统计报表、台帐、故障记录均由人工操作，不便于数据处理；上料系统为手动作业，影响生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种物料混合系统及其方法，解决了现有技术中物料装卸依靠人工手动操作，精准度差和效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种物料混合系统，包括交换设备、混料可编程序控制器、称重可编程序控制器、装卸设备、分料仓、给料设备、第一称重设备、第二称重设备和总料仓；

其中，所述混料可编程序控制器分别与所述装卸设备、所述给料设备和所述分料仓相连，所述称重可编程序控制器分别与所述第一称重设备和所述第二称重设备相连；

所述交换设备分别与所述混料可编程序控制器和称重可编程序控制器相连；

所述第一称重设备在所述分料仓上，用于检测所述分料仓的重量，得到第一重量值；所述第二称重设备用于检测所述分料仓中卸料的重量，得到第二重量值，所述第一重量值和所述第二重量值通过所述称重可编程序控制器输送至所述交换设备，所述混料可编程序控制器通过所述交换设备的第一重量值和第二重量值控制所述装卸设备和所述给料设备，所述装卸设备根据所述第一重量值向所述分料仓中卸料，所述给料设备根据所述第二重量值通过混料输送带向所述总料仓混料。

进一步地，还包括料仓定位开关，所述料仓定位开关与所述混料可编程序控制器和所述装卸设备相连，所述料仓定位开关接收所述混料可编程序控制器发出的卸料信号，控制所述卸料设备向所述分料仓卸料。

进一步地，还包括监控设备，所述监控设备与所述交换设备相连，所述监控设备用于显示和记录所述交换设备所获得的第一重量值和第二重量值。

进一步地，所述装卸设备在所述分料仓的入仓口上方。

进一步地，所述给料设备在所述分料仓的出仓口下方。

进一步地，所述装卸设备包括移动小车和上料皮带，所述移动小车在所述上料皮带上滑行，向所述分料仓卸料。

进一步地，所述第一称重设备为料仓称，所述料仓称在所述分料仓上，所述料仓称的传感器采集分料仓的重量。

进一步地，所述第二称重设备为皮带称和称量皮带，所述皮带称在所述称量皮带上，所述皮带称的传感器采集所述给料机的卸料量。

进一步地，一种物料混合方法，包括如下步骤：

步骤101：第一称重设备检测分料仓中物料的重量，得到第一重量值，并将检测得到所述第一重量值通过称重可编程序控制器输送至交换设备；

步骤102：所述混料可编程序控制器根据所述交换设备的第一重量值，当所述分料仓有料时，执行步骤103；

步骤103：给料设备开始从所述分料仓中卸料，第二称重设备检测所述分料仓中卸料的第二称重量；

步骤104：当所述第二称重量与设定的目标卸料量无偏差时，所述分料仓中卸料通过混料输送带向总料仓混料。

步骤105:当所述分料仓无料时，装卸设备向所述分料仓中卸料，然后重新执行步骤101，进行判断。

本发明提供的物料混合系统及其方法，将皮带秤的传感器采集的信号，通过混料可编程序控制器和称重可编程序控制器实现给料机闭环控制，达到缩短扫描周期，提高信号处理能力，提高混料质量的目的。另外，移动小车的行走采用自动识别和控制，废除了人工操作，从而避免了人工操作混料的可能，快速响应性、自适应性,大大减小混料过程中瞬时流量误差及累计误差，缩短混合料周期。

附图说明

图1为本发明实施例提供的物料混合系统。

附图标记：

1、监控机，2、交换机，3、混料可编程序控制器，4、称重可编程序控制器，5、上料皮带，6、移动小车，7、分料仓，8、给料机，9、称量皮带，10、皮带称，11、混料输送带，12、料仓定位开关，13、料仓称。

具体实施方式

参见图1，本发明实施例提供的一种物料混合系统，包括：交换设备、混料可编程序控制器3、称重可编程序控制器4、装卸设备、分料仓7、给料设备、第一称重设备、第二称重设备和总料仓；

其中，混料可编程序控制器3分别与装卸设备、给料设备和分料仓7相连，称重可编程序控制器4分别与第一称重设备和第二称重设备相连；

交换设备分别与混料可编程序控制器3和称重可编程序控制器4相连；

所述第一称重设备在分料仓7上，用于检测分料仓7的重量，得到第一重量值；第二称重设备用于检测分料仓7中卸料的重量，得到第二重量值，第一重量值和第二重量值通过称重可编程序控制器4输送至交换设备，混料可编程序控制器3通过交换设备的第一重量值和第二重量值控制装卸设备和给料设备，装卸设备根据第一重量值向分料仓中卸料，给料设备根据第二重量值通过混料输送带11向总料仓混料。

另外，在本发明实施例中，还包括料仓定位开关12，料仓定位开关12与混料可编程序控制器3和装卸设备相连，料仓定位开关12接收混料可编程序控制器3发出的卸料信号，控制卸料设备向分料仓7卸料。

同时，在本发明实施例中，该混料系统还可以包括监控设备，监控设备与交换设备相连，监控设备用于显示和记录所述交换设备所获得的称重值。

其中，监控设备为监控机1；

交换设备为交换机2；

控制系统选用两台施耐德的高端工控系列PLC，Schneider QuantumPLC和Schneider Premium PLC系列适用于任何场合的高品质Unity处理器，主要包括混料可编程序控制器3和称重可编程序控制器4；

混料可编程序控制器3与称重可编程序控制器4连结成局域网络，交换各自所需的实时数据。主要完成移动小车6、给料机8、称量皮带9、混料输送带11的控制。通过MB+网络通讯接口摸板NOM21100对给料机变频器进行速度控制和运行频率检测；

装卸设备包括移动小车6和上料皮带5，移动小车6在上料皮带5上滑行，向分料仓7卸料，装卸设备在分料仓7的入仓口上方，给料设备在分料仓7的出仓口下方；

第一称重设备为料仓称13，第二称重设备为皮带称10和称量皮带9，；皮带称10在称量皮带9上，皮带称10的传感器采集给料机8的卸料量；料仓称13在分料仓7上，料仓称13的传感器采集分料仓7的重量；

在本发明实施例中，交换机2与监控机1、混料可编程序控制器3和称重可编程序控制器4用工业以太网线相连；混料可编程序控制器3通过控制电缆与上料皮带5、移动小车6、料仓定位开关12、给料机8、称量皮带9、混料输送带11的输入输出控制信号相连，通过通讯口用通讯线与给料机的变频器相连；称重可编程序控制器4用控制电缆与皮带称10和料仓称13相连。

其中，监控机1、混料可编程序控制器控制3、上料皮带5、移动小车6和混料输送带11至少分别为一个，分料仓7、给料机8、称量皮带9、皮带称10和料仓称13至少分别为三个，以达到较好的混料目的。

另外，本发明实施例还提供了一种物料混合方法，包括如下步骤：

步骤101：第一称重设备检测分料仓中物料的重量，得到第一重量值，并将检测得到第一重量值通过称重可编程序控制器输送至交换设备；

步骤102：混料可编程序控制器根据交换设备的第一重量值，当分料仓有料时，执行步骤103；

步骤103：给料设备开始从分料仓中卸料，第二称重设备检测分料仓中卸料的第二称重量；

步骤104：当第二称重量与设定的目标卸料量无偏差时，分料仓中卸料通过混料输送带向总料仓混料。

步骤105:当分料仓无料时，装卸设备向分料仓中卸料，然后重新执行步骤101，进行判断。

在本发明实施例中，该执行方法具体工作过程如下：

步骤201：过程开始；

步骤202：执行堆料计划设置，设置完成则执行步骤203；

步骤203：通过料仓称13检测的信号，判断分料仓7有料？如果是，可执行209，否则，执行步骤204，移动小车6行走对仓位；

步骤204：移动小车6对仓位后，可执行步骤205；

步骤205：启动上料皮带5，上料皮带5运行后，可执行步骤206；

步骤206：通过料仓称13检测的信号，可对分料仓的重量读值，判断分料仓7是否料满？如果是，则执行步骤207；否则，执行步骤205；

步骤207：停止上料皮带5，执行步骤215；

步骤208：如果堆料计划完成否，则启动移动小车6，重复执行步骤204；

步骤209：启动上料带5，上料皮带5运行，执行步骤210；

步骤210：启动称量皮带9，称量皮带9运行，执行步骤211；

步骤211：启动给料机8，给料机8运行，执行步骤212；

步骤212：通过皮带称10检测的信号，可对给料机8的卸料量读值，执行步骤213；

步骤213：判断称重值与设定值有偏差？如果是，则执行步骤214，否则，执行步骤215；

步骤214：通过PID调节器输出，对给料机8调速，重复执行步骤211；

步骤215：判断堆料计划完成？如果是，则执行步骤216，过程结束；否则，执行步骤208；

步骤216：过程结束。

本发明实施例提供的多物料混合系统，已在武钢港务公司得到应用，取得了较好的效果：

1）多种物料混合计划的执行与计算均自动完成，避免了人工误操作的可能，使物料计算及其控制更加准确。

2）移动小车的行走采用自动识别和控制，废除了人工操作。只设机上检修和故障人工操作，从而避免了人工操作混料的可能。料仓定位开关能满足移动小车定位小于100mm的精度要求。

3）在提高生产效率方面：多种物料混合控制系统具有很强的稳定性、快速响应性、自适应性,大大减小混料过程中瞬时流量误差及累计误差，缩短混合料周期。

本发明实施例提供的多物料混合系统和方法，解决了如下问题：

1）解决模数交换处理其扫描周期长，信号处理慢，影响混料质量问题

将皮带秤的传感器采集的信号，通过混料可编程序控制器和称重可编程序控制器实现给料机闭环控制，达到缩短扫描周期，提高信号处理能力，提高混料质量的目的。

2）解决上料小车不能自动行走对仓位问题

利用移动小车的料仓定位开关，来实现移动小车自动行走对仓位。料仓定位开关采用了法国进口的TE系列非接触式传感器，工作可靠，确保了移动小车自动对位的准确性。小车的行走采用计算机自动识别和控制，由中控室远距离操作，并用中文图形显示小车行走和对槽的全过程。废除了人工操作，从而避免了人工操作混料的可能。

3）解决混料计划、生产统计报表、台帐、故障记录均由人工操作问题

本发明实施例提供的多物料混合系统，克服上述不足，实现全自动工作，减轻人力资源和劳动强度，提高生产效率。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种物料混合系统，其特征在于，包括交换设备、混料可编程序控制器、称重可编程序控制器、装卸设备、分料仓、给料设备、第一称重设备、第二称重设备和总料仓；

其中，所述混料可编程序控制器分别与所述装卸设备、所述给料设备和所述分料仓相连，所述称重可编程序控制器分别与所述第一称重设备和所述第二称重设备相连；

所述交换设备分别与所述混料可编程序控制器和称重可编程序控制器相连；

所述第一称重设备在所述分料仓上，用于检测所述分料仓的重量，得到第一重量值；所述第二称重设备用于检测所述分料仓中卸料的重量，得到第二重量值，所述第一重量值和所述第二重量值通过所述称重可编程序控制器输送至所述交换设备，所述混料可编程序控制器通过所述交换设备的第一重量值和第二重量值控制所述装卸设备和所述给料设备，所述装卸设备根据所述第一重量值向所述分料仓中卸料，所述给料设备根据所述第二重量值通过混料输送带向所述总料仓混料。

2.根据权利要求1所述的物料混合系统，其特征在于，还包括料仓定位开关，所述料仓定位开关与所述混料可编程序控制器和所述装卸设备相连，所述料仓定位开关接收所述混料可编程序控制器发出的卸料信号，控制所述卸料设备向所述分料仓卸料。

3.根据权利要求1所述的物料混合系统，其特征在于，还包括监控设备，所述监控设备与所述交换设备相连，所述监控设备用于显示和记录所述交换设备所获得的第一重量值和第二重量值。

4.根据权利要求1所述的物料混合系统，其特征在于，所述装卸设备在所述分料仓的入仓口上方。

5.根据权利要求4所述的物料混合系统，其特征在于，所述给料设备在所述分料仓的出仓口下方。

6.根据权利要求1所述的物料混合系统，其特征在于，所述装卸设备包括移动小车和上料皮带，所述移动小车在所述上料皮带上滑行，向所述分料仓卸料。

7.根据权利要求1所述的物料混合系统，其特征在于，所述第一称重设备为料仓称，所述料仓称的称重传感器采集分料仓的重量。

8.根据权利要求1所述的物料混合系统，其特征在于，所述第二称重设备为皮带称和称量皮带，所述皮带称在所述称量皮带上，所述皮带称的称重传感器采集所述给料机的卸料量。

9.一种物料混合方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤101：第一称重设备检测分料仓中物料的重量，得到第一重量值，并将检测得到所述第一重量值通过称重可编程序控制器输送至交换设备；

步骤102：所述混料可编程序控制器根据所述交换设备的第一重量值，当所述分料仓有料时，执行步骤103；

步骤103：给料设备开始从所述分料仓中卸料，第二称重设备检测所述分料仓中卸料的第二称重量；

步骤104：当所述第二称重量与设定的目标卸料量无偏差时，所述分料仓中卸料通过混料输送带向总料仓混料。

步骤105:当所述分料仓无料时，装卸设备向所述分料仓中卸料，然后重新执行步骤101，进行判断。