CN103616065A - 一种配料控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种配料控制系统，包括重量传感器、速度传感器、与重量传感器连接的信号处理器和计算机，还包括智能控制器、模拟量输入模块、高速计数模块以及模拟量输出模块；智能控制器与计算机通过以太网连接，用以接收或发送信号；模拟量输入模块与智能控制器相插接，信号处理器的重量信号经模拟量输入模块输入到智能控制器中；高速计数模块插接到模拟量输入模块上，速度传感器的速度信号经高速计数模块输入到智能控制器中；模拟量输出模块插接到高速计数模块上，智能控制器将重量、速度信号进行分析后通过模拟量输出模块控制设备的转速；该配料控制系统扩展容易、维修方便，成本低、开放性、稳定性好以及能够满足精度的要求。

Description

一种配料控制系统
技术领域
 本发明属于控制领域，具体涉及一种以智能控制器为核心的集成一体化系统结构的配料控制系统。
背景技术
工业配料在我国国民生产中占有很重要的位置，特别是在煤矿，冶金，制药，定量包装，建材和化工等方面，合格的产品都需要进行配方控制，以达到成品的特性。配料的精确性，稳定性，自动化的高度集成性都很重要。我国现在总体经济趋于平稳，但是经济总体形势不容乐观，所以低成本，高效率成为科技创新的主要方向。
当前工业用配料系统主要有两种模式：一种模式为传感器+信号放大器+数据采集板卡+工业计算机，这种配料系统的逻辑控制需要增加硬件及大量的编辑费用，同时现场维护成本高，检测比较困难，精度差；另一种模式为传感器+补偿接线盒+称重显示控制器+PLC+工业计算机，其中PLC主要用于完成逻辑控制及与其它系统的联锁及系统集成，而这种配料系统较前一种有所改进，但是对于逻辑控制仍需要额外增加PLC，对于重量信号检测，增加了计量仪表。在维修方面，也存在维护不方便和成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提供一种完全以智能控制器为核心的集成一体化的配料控制系统，它在无需进行扩展条件下就能实现对配料系统的逻辑控制，配方控制，PID调节控制。同时兼具有系统扩展容易、维修方便，成本低、开放性、稳定性好以及能够满足精度的要求。
为了实现本发明目的，进而采取的技术方案为：一种配料控制系统，包括重量传感器、速度传感器、与所述重量传感器连接的信号处理器和计算机，还包括智能控制器、模拟量输入模块、高速计数模块以及模拟量输出模块；
智能控制器与所述计算机通过以太网连接，用以接收或发送信号；
模拟量输入模块与所述智能控制器相插接，同时，所述信号处理器的重量信号经模拟量输入模块输入到所述智能控制器中；
高速计数模块插接到所述模拟量输入模块上，同时，所述速度传感器的速度信号经高速计数模块输入到所述智能控制器中；
模拟量输出模块插接到所述高速计数模块上，同时，所述智能控制器将上述重量、速度信号进行分析后通过模拟量输出模块控制设备的转速；
其中，所述智能控制器在其内部集成有滤波功能块，用来消除干扰信号，确保控制器采集数据的准确性；重量采集累计功能块，负责对现场重量传感器传递的信号的采集、运算；速度采集功能块，负责对现场速度传感器传递的信号的采集、运算；参数数据存储功能块，用于对参与运算的重要参数的存储；流量积算功能块，用于对采集回的重量信号、速度信号进行分析处理，使之变成配料秤的瞬时流量；流量调节功能块，用于对瞬时流量和设定的流量作比较，进行PID运算，通过模拟量输出模块输出控制变频的转速，从而达到瞬时流量和设定流量的一致性。
进一步的，在该智能控制器的内部还集成有校零功能块，用于对配料秤进行调零操作，使配料秤的零点能保持一致性。
进一步的，在该智能控制器的内部还集成有校秤功能块，用于对配料秤进行标定校秤操作，保证配料秤称量、配料的精度。
本发明的有益效果：本发明的配料控制系统将上述现有两种系统的优点集成到智能控制器中，大大降低了运营成本，提高了生产效率，提高了控制精度，同时具有系统扩展容易，开放性、稳定性好，维修方便的特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
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的详细说明：
如图1所示，一种配料控制系统，包括重量传感器1、速度传感器2、与所述重量传感器2连接的信号处理器3、智能控制器4、模拟量输入模块5、高速计数模块6、模拟量输出模块7和计算机8；
智能控制器4与计算机8通过以太网连接，用以接收或发送信号；
模拟量输入模块5与智能控制器4相插接，同时，信号处理器3的重量信号经模拟量输入模块5输入到智能控制器4中；
高速计数模块6插接到模拟量输入模块5上，同时，速度传感器2的速度信号经高速计数模块6输入到智能控制器4中；
模拟量输出模块7插接到高速计数模块6上，同时，智能控制器4将上述重量、速度信号进行分析后通过模拟量输出模块7控制设备的转速。
在本实施例中，智能控制器4、模拟量输入模块5、高速计数模块6和模拟量输出模块7按照顺序依次插接构成了信号传递的通路，因此经模拟量输入模块5的重量信号、经高速计数模块6的速度信号均输入到智能控制器4自身带有的开关量输入模块中，该开关量输入模块用于检测上述信号，当检测到上述信号后，经其智能控制器4中的集成的其他各种功能块实现一系列的采集、运算、累计、储存、流量积算和调节，最终通过模拟量输出模块7输出信号对其连接的变频器进行调节，从而改变与变频器连接的电机的转速，完成实现对配料系统的转速的控制，从而达到自动配料的目的。
上述智能控制器4中用于实现一系列的滤波、采集、运算、累计、储存、流量积算和调节，是由下面集成在其内部的功能块实现，具体为：
滤波功能块，用来消除干扰信号，确保控制器采集数据的准确性；重量采集累计功能块，负责对现场重量传感器传递的信号的采集、运算；速度采集功能块，负责对现场速度传感器传递的信号的采集、运算；参数数据存储功能块，用于对参与运算的重要参数的存储；流量积算功能块，用于对采集回的重量信号、速度信号进行分析处理，使之变成配料秤的瞬时流量；流量调节功能块，用于对瞬时流量和设定的流量作比较，进行PID运算，通过模拟量输出模块输出控制变频的转速，从而达到瞬时流量和设定流量的一致性；校零功能块，用于对配料秤进行调零操作，使配料秤的零点能保持一致性；校秤功能块，用于对配料秤进行标定校秤操作，保证配料秤称量、配料的精度。
本发明的配料控制系统以FX-SOFTPRO和WinCC V6.2为软件开发平台，FX-SOFTPRO是FX-BOX的编程平台，它是一种适用于基于IEC61131-3国际标准的工业控制器和PLC组件的编程工具。上述所有的功能块调试好后都集成在FX-BOX中，用户可以很方便的调用，这样就大大的方便了用户，可以自己随时调用编程。
对于校零，由操作人员在计算机8作出命令，即对智能控制器4发出信号，智能控制器4接收信号后，系统自动判断是否可进入校零状态，如果不满足校零条件，系统会自动弹出提示。如满足校零条件，则自动进入调零状态，校零时间到达后，自动计算并保存，无须操作员干预，校零工作结束。
对于校秤，由操作人员在计算机8作出命令，即对智能控制器4发出信号，智能控制器4接收信号后，系统自动判断是否可进入校秤状态，如果不满足校秤条件，系统会自动弹出提示。如满足校秤条件，则自动进入校秤状态。
对于设备的启停，是由智能控制器4自身带有的开关量输出模块控制，实现开车时逆料流启动，停车时顺料流停车，在开车、停车和正常配料过程中，配料设备出现故障时的紧急停车，可实现停前不停后的功能，故障解除后经故障复位重载启动。
本发明的配料控制系统能够在不进行的扩展情况下完成对配料系统的控制，如果需要进行扩展，可在模拟量输出模块7后面进行顺序插接相应的模块，因此本发明的控制系统扩展容易。
本系统是完全以智能控制器4为核心的集成一体化系统，其技术核心是把板卡、称重仪表的全部功能都集成到智能控制器4中，这样重量的采集、运算、累计，设备的启停、联锁、逻辑控制，电子秤的校验、修正 、配料系统的配比、参数的修改等一系列的功能全部是由智能控制器4完成的，这样就极大地提高了电子秤数据的实时性、稳定性。

Claims (3)

1.一种配料控制系统，包括重量传感器、速度传感器、与所述重量传感器连接的信号处理器和计算机，其特征在于：还包括智能控制器、模拟量输入模块、高速计数模块以及模拟量输出模块；
智能控制器与所述计算机通过以太网连接，用以接收或发送信号；
模拟量输入模块与所述智能控制器相插接，同时，所述信号处理器的重量信号经模拟量输入模块输入到所述智能控制器中；
高速计数模块插接到所述模拟量输入模块上，同时，所述速度传感器的速度信号经高速计数模块输入到所述智能控制器中；
模拟量输出模块插接到所述高速计数模块上，同时，所述智能控制器将上述重量、速度信号进行分析后通过模拟量输出模块控制设备的转速；
其中，所述智能控制器在其内部集成有滤波功能块，用来消除干扰信号，确保控制器采集数据的准确性；重量采集累计功能块，负责对现场重量传感器传递的信号的采集、运算；速度采集功能块，负责对现场速度传感器传递的信号的采集、运算；参数数据存储功能块，用于对参与运算的重要参数的存储；流量积算功能块，用于对采集回的重量信号、速度信号进行分析处理，使之变成配料秤的瞬时流量；流量调节功能块，用于对瞬时流量和设定的流量作比较，进行PID运算，通过模拟量输出模块输出控制变频的转速，从而达到瞬时流量和设定流量的一致性。
2.如权利要求1所述一种配料控制系统，其特征在于：在该智能控制器的内部还集成有校零功能块，用于对配料秤进行调零操作，使配料秤的零点能保持一致性。
3. 如权利要求1所述一种配料控制系统，其特征在于：在该智能控制器的内部还集成有校秤功能块，用于对配料秤进行标定校秤操作，保证配料秤称量、配料的精度。
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Denomination of invention: A Proportioning Control System

Effective date of registration: 20230919

Granted publication date: 20151028

Pledgee: China CITIC Bank Co.,Ltd. Taiyuan Branch

Pledgor: SHANXI FENGXING MEASUREMENT AND CONTROL CO.,LTD.

Registration number: Y2023140000051