CN104353394B - 一种全自动高效混料输送生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种全自动高效混料输送生产线，包括电源控制保护报警电路、控制接触器电路、检测控制电路以及主电路。本发明的有益效果在于：具有可变柔性、可适应多变的生产工艺、具有停电保护、失压保护、过流和短路保护功能等功能，根据动作和使用要求，设计了各生产线输送电机互锁电路，每个生产线混料搅拌和输送电路在自动循环状态下互锁与顺序控制电路，各个电磁阀、交流接触器、中间继电器、动作的逻辑约束，保证了每次操纵的正确性，最大限度地避免误操作的发生，实现了安全、便捷、高效的使用要求。

Description

一种全自动高效混料输送生产线

技术领域

本发明涉及混料输送设备技术领域，尤其涉及一种全自动高效混料输送生产线。

背景技术

在目前激烈的市场竞争环境下，要求生产的产品的质量越来越高，面对劳动力价格不断攀升情况下，产品需求量逐年增大压力的背景下，对原有设备进行技术改造，提高设备自动化程度，这样对加快生产节奏，提高劳动生产率，减少生产线上工人劳动强度和数量，对企业提高市场竞争方面有着重要现实意义。传统的混料输送生产线是刚性生产线，且电器体积大，耗电多，可靠性差，使用寿命短，对生产工艺多变适应性差，一旦生产任务和工艺发生变化，传统的混料输送生产线的电路需要重新设计，并要新购电气控制器件，重新进行线路连接，这样无可避免地会造成时间和资金浪费等诸多影响。

为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对传统的混料输送生产线存在电器体积大、耗电多、可靠性差、使用寿命短、对生产工艺多变适应性差等诸多缺陷，现提供一种具有可变柔性、可适应多变的生产工艺、具有停电保护、失压保护、过流和短路保护功能的全自动高效混料输送生产线。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种全自动高效混料输送生产线，包括电源控制保护报警电路、控制接触器电路、检测控制电路以及主电路；

所述电源控制保护报警电路包括第一、第二、第三断路器、第一、第二、第三熔断器、第一、第二、第三、第四按钮开关、转换按钮、第一、第二、第三电流继电器、第一指示灯、交流变直流转换器以及PLC控制电路；

所述PLC控制电路包括PLC控制器、第五、第六按钮开关、第一、第二限位开关以及第四、第五、第六、第七电流继电器，所述PLC控制器具有二十四个X输入端子、十六个Y输出端子、COM输入端子、第一、第二、第三COM输出端子以及火线L端子、零线N端子和接地线端子；

所述控制接触器电路包括第一、第二、第三、第四转换开关、第一、第二时间继电器、第一、第二、第三、第四中间继电器以及第二、第三、第四、第五指示灯；

所述检测控制电路包括第八、第九、第十、第十一电流继电器以及第六、第七指示灯；

所述主电路包括第五、第六、第七、第八断路器、第一、第二热继电器以及第一、第二混料电机和第一、第二输送电机；

所述第一断路器的第一断路部分的一端与火线连接，其另一端依次与第一熔断器和第一电流继电器的第二常开触点串联后接至转换按钮的输入端，所述第一断路器的第二断路部分的一端与零线连接，其另一端与第一电流继电器的第三常开触点的一端连接；第一按钮开关的一端接至第一熔断器与第一电流继电器的第二常开触点的公共连接端，其另一端依次与第二按钮开关和第一电流继电器串联后接至第一断路器的第二断路部分与第一电流继电器的第三常开触点的公共连接端；第一电流继电器的第一常开触点的一端接至第一按钮开关与第二按钮开关的公共连接端，其另一端与第一指示灯串联后接至第一断路器的第二断路部分与第一电流继电器的第三常开触点的公共连接端，第一电流继电器的第一常开触点和指示灯的公共连接端与第二按钮开关和第一电流继电器的公共连接端连接；交流变直流转换器的第一交流输入端通过一断电器接至第一熔断器与第一电流继电器的第二常开触点的公共连接端，其第二交流输入端接至第一断路器的第二断路部分与第一电流继电器的第三常开触点的公共连接端；

第二电流继电器的一端分别通过第三按钮开关和其常开触点接至第十电流继电器的常开触点的一端，其另一端接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，第二电流继电器的常闭触点的一端接至第十电流继电器的常开触点的一端，其另一端通过一第二断路器接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，所述第十电流继电器的常开触点的另一端接至转换按钮的输入端；第三电流继电器的一端分别通过第四按钮开关和其常开触点接至第十一电流继电器的常开触点的一端，其另一端接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，第三电流继电器的常闭触点的一端接至第十一电流继电器的常开触点的一端，其另一端通过一第三断路器接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，所述第十一电流继电器的常开触点的另一端接至转换按钮的输入端；

所述PLC控制器的火线L端子通过第二熔断器接至第一熔断器与第一电流继电器的第二常开触点的公共连接端，所述零线N端子接至第一断路器的第二断路部分与第一电流继电器的第三常开触点的公共连接端，所述接地线端子接地连接；

所述第五、第六按钮开关的一端分别与第二、第十一X输入端子一一对应连接，所述第一、第二限位开关的常开触点的一端分别与第十三、第十四X输入端子一一对应连接，第一、第二时间继电器的常开触点的一端分别与第十五、第十六X输入端子一一对应连接，所述第五、第六按钮开关、第一、第二限位开关的常开触点、第一、第二时间继电器的常开触点的另一端并接后接至COM输入端子；

所述第四、第五、第六、第七电流继电器的一端分别与第一、第二、第四、第五Y输入端子一一对应连接，所述第四、第五、第六电流继电器的另一端并接后接至零线上，所述第七电流继电器的另一端接至零线上，所述第一、第二COM输出端子分别接至火线上；

所述控制接触器电路的第一、第二、第三、第四转换开关的一端并接后通过第三熔断器接至转换按钮的第一输出端，它们的另一端分别通过第二、第三、第四、第五指示灯接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上；第四、第五、第六、第七电流继电器的常开触点一端并接后接至转换按钮的第二输出端，它们的另一端分别经过第一、第二、第三、第四中间继电器接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，第一、第二热继电器的常闭触点分别连接在第四电流继电器的常开触点与第一中间继电器之间、第六电流继电器的常开触点与第二中间继电器之间，第一、第二时间继电器的一端分别接至第四电流继电器的常开触点与第一热继电器的常闭触点的公共连接端、第六电流继电器的常开触点与第二热继电器的常闭触点的公共连接端上，它们的另一端分别接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上；

所述检测控制电路的第八、第九、第十、第十一电流继电器的一端并接后接至交流变直流转换器的第一输出端上，它们的另一端并接后接至交流变直流转换器的第二输出端上；所述第六、第七指示灯的一端分别通过第八、第九电流继电器的常开触点接至转换开关的输入端，它们另一端分别接至第一电流继电器的第三常开触点上；

所述主电路的第五、第六、第七、第八断路器的一端分别接至三相电源线上，它们的另一端分别通过第一、第二、第三、第四中间继电器的常开触点与第一混料电机、第一输送电机、第二混料电机、第二输送电机连接，第一、第二热继电器分别连接在第一中间继电器的常开触点与第一混料电机之间、第三中间继电器的常开触点与第二混料电机之间。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：具有可变柔性、可适应多变的生产工艺、具有停电保护、失压保护、过流和短路保护功能等功能，根据动作和使用要求，设计了各生产线输送电机互锁电路，每个生产线混料搅拌和输送电路在自动循环状态下互锁与顺序控制电路，各个电磁阀、交流接触器、中间继电器、动作的逻辑约束，保证了每次操纵的正确性，最大限度地避免误操作的发生，实现了安全、便捷、高效的使用要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明的电源控制保护报警电路图。

图2是本发明的PLC控制电路。

图3是本发明的控制接触器电路。

图4-1、图4-2是本发明的检测控制电路。

图5是本发明的主电路。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明的一种全自动高效混料输送生产线，包括电源控制保护报警电路、PLC控制电路、控制接触器电路、检测控制电路以及主电路。

电源控制保护报警电路包括断路器1QF1、DL1、DL2、熔断器1FU、2FU、3FU、按钮开关3SB1、3SB2、1SB2、1SB3、转换按钮1SB1、电流继电器3KA、1KA1、1KA2、指示灯GN1以及交流变直流转换器AC/DC。

PLC控制电路包括PLC控制器、按钮开关SB1、SB10以及电流继电器KA0、KA1、KA3、KA4，PLC控制器具有二十四个X输入端子X000～X007、X010～X027、十六个Y输出端子Y000～Y007、Y010～Y017、COM输入端子、COM1、COM2、COM3输出端子以及火线L端子、零线N端子和接地线端子，该PLC控制器为FX2N-48MR-001。

控制接触器电路包括转换开关SA0、SA1、SA3、SA4、时间继电器SJ0、SJ3、中间继电器KM0、KM1、KM3、KM4以及指示灯GN0、GN1、GN3、GN4。

检测控制电路包括电流继电器5KA1、5KA2、4KA1、4KA2以及指示灯GN8、GN9。

主电路包括断路器QF0、QF1、QF3、QF4、热继电器FR0、FR1以及混料电机M1、M2和输送电机M3、M4。

参见图1，第一断路器1QF1的第一断路部分的一端与火线连接，其另一端依次与熔断器1FU和电流继电器3KA的常开触点3KA-2串联后接至转换按钮1SB1的输入端13，断路器1QF1的第二断路部分的一端与零线连接，其另一端与电流继电器3KA的常开触点3KA-3的一端连接。按钮开关3SB1的一端接至熔断器1FU与电流继电器3KA的常开触点3KA-2的公共连接端，其另一端依次与按钮开关3SB2和电流继电器3KA串联后接至断路器1QF1的第二断路部分与电流继电器3KA的常开触点3KA-3的公共连接端。电流继电器3KA的常开触点3KA-1的一端接至按钮开关3SB1与按钮开关3SB2的公共连接端，其另一端与指示灯1GN1串联后接至断路器1QF1的第二断路部分与电流继电器3KA的常开触点3KA-3的公共连接端，电流继电器3KA的常开触点3KA-1和指示灯1GN1的公共连接端与按钮开关3SB2和电流继电器3KA的公共连接端连接。交流变直流转换器AC/DC的第一交流输入端通过一断电器K接至熔断器1FU与电流继电器3KA的常开触点3KA-2的公共连接端，其第二交流输入端接至断路器1QF1的第二断路部分与电流继电器3KA的常开触点3KA-3的公共连接端。

电流继电器1KA1的一端分别通过按钮开关1SB2和其常开触点1KA1-2接至电流继电器4KA1的常开触点4KA1-1的一端，其另一端接至电流继电器3KA的常开触点3KA-3的另一端上，电流继电器1KA1的常闭触点1KA1-1的一端接至电流继电器4KA1的常开触点4KA1-1的一端，其另一端通过一断路器DL1接至电流继电器3KA的常开触点3KA-3的另一端上，电流继电器4KA1的常开触点4KA1-1的另一端接至转换按钮1SB1的输入端13。电流继电器1KA2的一端分别通过按钮开关1SB3和其常开触点1KA2-2接至电流继电器4KA2的常开触点4KA2-1的一端，其另一端接至电流继电器3KA的常开触点3KA-3的另一端上，电流继电器1KA2的常闭触点1KA2-1的一端接至电流继电器4KA2的常开触点4KA2-1的一端，其另一端通过一断路器DL2接至电流继电器3KA的常开触点3KA-3的另一端上，电流继电器4KA2的常开触点4KA2-1的另一端接至转换按钮1SB1的输入端13。

参见图2并结合图1，PLC控制器的火线L端子通过熔断器2FU接至熔断器1FU与电流继电器3KA的常开触点3KA-2的公共连接端，零线N端子接至断路器1QF1的第二断路部分与电流继电器3KA的常开触点3KA-3的公共连接端，接地线端子接地连接。

按钮开关SB1、SB10的一端分别与X输入端子X000、X012一一对应连接，限位开关SQ1、SQ4的常开触点SQ1-1、SQ4-1的一端分别与X输入端子X014、X015一一对应连接，时间继电器SJ0、SJ3的常开触点SJ0-1、SJ3-1的一端分别与X输入端子X016、X017一一对应连接，按钮开关SB1、SB10、限位开关SQ1、SQ4的常开触点SQ1-1、SQ4-1、时间继电器SJ0、SJ3的常开触点SJ0-1、SJ3-1的另一端并接后接至COM输入端子。

电流继电器KA0、KA1、KA3、KA4的一端分别与Y输入端子Y000、Y001、Y003、Y004一一对应连接，电流继电器KA0、KA1、KA3的另一端并接后接至零线上，电流继电器KA4的另一端接至零线上，COM1、COM2输出端子分别接至火线上。

参见图3并重点结合图1和图2，控制接触器电路的转换开关SA0、SA1、SA3、SA4的一端并接后通过熔断器接3FU至转换按钮1SB1的第一输出端33，它们的另一端分别通过指示灯GN0、GN1、GN3、GN4接至电流继电器3KA的常开触点3KA-3的另一端上。电流继电器KA0、KA1、KA3、KA4的常开触点KA0-1、KA1-1、KA3-1、KA4-1一端并接后接至转换按钮1SB1的第二输出端14，它们的另一端分别经过中间继电器KM0、KM1、KM3、KM4接至电流继电器3KA的常开触点3KA-3的另一端上，热继电器FR0、FR1的常闭触点FR0-1、FR1-1分别连接在电流继电器KA0的常开触点KA0-1与中间继电器KM0之间、电流继电器KA3的常开触点KA3-1与中间继电器KM3之间，时间继电器SJ0、SJ3的一端分别接至电流继电器KA0的常开触点KA0-1与热继电器FR0的常闭触点FR0-1的公共连接端、电流继电器KA3的常开触点KA3-1与热继电器FR1的常闭触点FR1-1的公共连接端上，它们的另一端分别接至电流继电器3KA的常开触点3KA-3的另一端上。

参见图4-1、图4-2并重点结合图1，检测控制电路的电流继电器5KA1、5KA2、4KA1、4KA2的一端并接后接至交流变直流转换器AC/DC的第一输出端0上，它们的另一端并接后接至交流变直流转换器AC/DC的第二输出端24上。指示灯GN8、GN9的一端分别通过电流继电器5KA1、5KA2的常开触点5KA1-1、5KA2-1接至转换开关1SB1的输入端13，它们另一端分别接至电流继电器3KA的常开触点3KA-3上。

参见图5并重点结合图3，主电路的断路器QF0、QF1、QF3、QF4的一端分别接至三相电源线L1、L2、L3上，它们的另一端分别通过中间继电器KM0、KM1、KM3、KM4的常开触点KM0-1、KM1-1、KM3-3、KM4-4与混料电机M1、输送电机M3、混料电机M2、输送电机M4，热继电器FR0、FR1分别连接在中间继电器KM0的常开触点KM0-1与混料电机M1之间、中间继电器KM3的常开触点KM3-1与混料电机M2之间。

本发明的一种全自动高效混料输送生产线中的电源控制保护报警电路设有停电保护、失压保护、过流、短路保护、机器要在电源启动按钮按下情况下整个设备才能通电工作。这样能保证在突然停电，操作人员忘记关任何电气开关情况下，即使来电了，机器也不会自行启动，必须要在工作人员到生产现场按下总电源启动按钮3SB2后，交流接触器3KA得电，电源绿色指示灯1GN1亮后，整个设备才能通电工作。另外该生产线还设有3SB1，在任何紧急情况下只要拍下紧急停止按钮，生产线主电源即刻断电，生产线立刻停止在原来状态，而PLC控制器仍保持维持电流，一旦故障排除，生产线动作程序有记忆功能，可以迅速在断点恢复原有动作程序，保证了自动化连续生产进行。

其次，电源控制保护报警电路设有三种工作状态，分别为：手动、单步、自动循环。

1)当选择手动时，便于在设备出现故障时检修相应电器，同时还能保证在PLC出现故障时仍能手动操作进行生产，可确保在任何线路故障情况下都不会影响生产正常进行。

2)当选择单步时，按下电气柜上X001或X010按钮，相应混料搅拌电机M启动开关后，混料到达规定时间外置时间继电器SJ0、SJ3动作，这样方便操作工人既使在不懂编程情况下也能通过时间继电器SJ0、SJ3上的拨码在0-99小时之内根据工艺要求任意设定，混料电机M1、M2能自动停止，此时按下相应输送电机M3或M4启动按钮，螺旋输送机能分别启动，当位于混料桶下微波导纳物料开关SQ1、SQ4检测到搅拌桶内缺料时，能自动停止该生产线输送电机运行。

3)当选择自动循环工作状态，此时只需按下混料启动按钮X001或者X010，此时PLC能自动监控搅拌时间，由于PLC编程软件中设计有竞争优先电路，一旦哪个先到达时间，便会自动启动自身输送电机，直到该线搅拌桶内缺料时才会自行启动另一条输送电机。在一条线输送时，另一条线同时可继续混料，时间到后自动停止搅拌，自动排队等候自动输送上料。

另外，为保障混料均匀，在混料时要求搅拌桶下电磁阀不通电,控制的气缸处于关闭状态，只有当混料时间结束以后，气缸才处于打开状态，打开时间设为15秒，此时微波物料检测开关在PLC定时器监控下连续15秒种检测物料情况，如在15秒钟内检测到有物料存在，将在PLC软件编程设定的竞争电路作用下，将优先启动最先搅拌完成的生产线进行输送，如在气缸开门15秒钟内不能检测到物料存在，位于电气柜上方的报警器DL1、DL2将会旋转发光并警笛音报警，提醒操作人员是否有物料发卡或输送完毕。自动混料输送生产线采用PLC为核心控制器设计了控制系统，实现了其使用功能。

在设计时，对重要电气参数的检测采用了冗余设计，另外在硬件和控制软件采取了必要可靠性措施，根据动作和使用要求，设计了各生产线输送电机互锁电路，每个生产线混料搅拌和输送电路在自动循环状态下互锁与顺序控制电路，各个电磁阀、交流接触器、中间继电器、动作的逻辑约束，保证了每次操纵的正确性，最大限度地避免误操作的发生，实现了安全、便捷、高效的使用要求。

Claims (1)

1.一种全自动高效混料输送生产线，其特征在于，包括电源控制保护报警电路、控制接触器电路、检测控制电路以及主电路；

所述电源控制保护报警电路包括第一、第二、第三断路器、第一、第二、第三熔断器、第一、第二、第三、第四按钮开关、转换按钮、第一、第二、第三电流继电器、第一指示灯、交流变直流转换器以及PLC控制电路；

所述PLC控制电路包括PLC控制器、第五、第六按钮开关、第一、第二限位开关以及第四、第五、第六、第七电流继电器，所述PLC控制器具有二十四个X输入端子、十六个Y输出端子、COM输入端子、第一、第二、第三COM输出端子以及火线L端子、零线N端子和接地线端子；

所述控制接触器电路包括第一、第二、第三、第四转换开关、第一、第二时间继电器、第一、第二、第三、第四中间继电器以及第二、第三、第四、第五指示灯；

所述检测控制电路包括第八、第九、第十、第十一电流继电器以及第六、第七指示灯；

所述主电路包括第五、第六、第七、第八断路器、第一、第二热继电器以及第一、第二混料电机和第一、第二输送电机；

所述第一断路器的第一断路部分的一端与火线连接，其另一端依次与第一熔断器和第一电流继电器的第二常开触点串联后接至转换按钮的输入端，所述第一断路器的第二断路部分的一端与零线连接，其另一端与第一电流继电器的第三常开触点的一端连接；第一按钮开关的一端接至第一熔断器与第一电流继电器的第二常开触点的公共连接端，其另一端依次与第二按钮开关和第一电流继电器串联后接至第一断路器的第二断路部分与第一电流继电器的第三常开触点的公共连接端；第一电流继电器的第一常开触点的一端接至第一按钮开关与第二按钮开关的公共连接端，其另一端与第一指示灯串联后接至第一断路器的第二断路部分与第一电流继电器的第三常开触点的公共连接端，第一电流继电器的第一常开触点和指示灯的公共连接端与第二按钮开关和第一电流继电器的公共连接端连接；交流变直流转换器的第一交流输入端通过一断电器接至第一熔断器与第一电流继电器的第二常开触点的公共连接端，其第二交流输入端接至第一断路器的第二断路部分与第一电流继电器的第三常开触点的公共连接端；

第二电流继电器的一端分别通过第三按钮开关和其常开触点接至第十电流继电器的常开触点的一端，其另一端接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，第二电流继电器的常闭触点的一端接至第十电流继电器的常开触点的一端，其另一端通过一第二断路器接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，所述第十电流继电器的常开触点的另一端接至转换按钮的输入端；第三电流继电器的一端分别通过第四按钮开关和其常开触点接至第十一电流继电器的常开触点的一端，其另一端接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，第三电流继电器的常闭触点的一端接至第十一电流继电器的常开触点的一端，其另一端通过一第三断路器接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，所述第十一电流继电器的常开触点的另一端接至转换按钮的输入端；

所述PLC控制器的火线L端子通过第二熔断器接至第一熔断器与第一电流继电器的第二常开触点的公共连接端，所述零线N端子接至第一断路器的第二断路部分与第一电流继电器的第三常开触点的公共连接端，所述接地线端子接地连接；

所述第五、第六按钮开关的一端分别与第二、第十一X输入端子一一对应连接，所述第一、第二限位开关的常开触点的一端分别与第十三、第十四X输入端子一一对应连接，第一、第二时间继电器的常开触点的一端分别与第十五、第十六X输入端子一一对应连接，所述第五、第六按钮开关、第一、第二限位开关的常开触点、第一、第二时间继电器的常开触点的另一端并接后接至COM输入端子；

所述第四、第五、第六、第七电流继电器的一端分别与第一、第二、第四、第五Y输入端子一一对应连接，所述第四、第五、第六电流继电器的另一端并接后接至零线上，所述第七电流继电器的另一端接至零线上，所述第一、第二COM输出端子分别接至火线上；

所述控制接触器电路的第一、第二、第三、第四转换开关的一端并接后通过第三熔断器接至转换按钮的第一输出端，它们的另一端分别通过第二、第三、第四、第五指示灯接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上；第四、第五、第六、第七电流继电器的常开触点一端并接后接至转换按钮的第二输出端，它们的另一端分别经过第一、第二、第三、第四中间继电器接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上，第一、第二热继电器的常闭触点分别连接在第四电流继电器的常开触点与第一中间继电器之间、第六电流继电器的常开触点与第二中间继电器之间，第一、第二时间继电器的一端分别接至第四电流继电器的常开触点与第一热继电器的常闭触点的公共连接端、第六电流继电器的常开触点与第二热继电器的常闭触点的公共连接端上，它们的另一端分别接至第一电流继电器的第三常开触点的另一端上；

所述检测控制电路的第八、第九、第十、第十一电流继电器的一端并接后接至交流变直流转换器的第一输出端上，它们的另一端并接后接至交流变直流转换器的第二输出端上；所述第六、第七指示灯的一端分别通过第八、第九电流继电器的常开触点接至转换开关的输入端，它们另一端分别接至第一电流继电器的第三常开触点上；

所述主电路的第五、第六、第七、第八断路器的一端分别接至三相电源线上，它们的另一端分别通过第一、第二、第三、第四中间继电器的常开触点与第一混料电机、第一输送电机、第二混料电机、第二输送电机连接，第一、第二热继电器分别连接在第一中间继电器的常开触点与第一混料电机之间、第三中间继电器的常开触点与第二混料电机之间。