CN106345351A - 一种高分子环保材料的智能生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高分子环保材料的智能生产系统，包括一中央服务器、操作员手机以及若干个一体式生产装置，一体式生产装置包括筛选机构、搅拌混料机构、绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置；搅拌混料机构包括一支撑台，支撑台的左端设置有硅藻粉研磨称重器；支撑台的右端设置有混料计量器；支撑台下方设置有一圆柱状搅拌容器；圆柱状搅拌容器上方设置有一升降装置，升降装置固定设置于支撑台的下方；升降装置的升降端设置有第一搅拌电机；所述可升降摊平传送机构后依序设置有微波干燥装置和后级绞龙研磨装置。本发明系统架构简单，能作为环保材料的生产辅助装置，并能集中控制。

Description

一种高分子环保材料的智能生产系统

技术领域

本发明属于环保材料技术领域，尤其涉及一种高分子环保材料的智能生产系统。

背景技术

环保材料具有很多种，其中含有硅藻粉的塑料己经成为了市场的需求，由于硅藻粉具有甲醇等有害气体的吸附能力，用该含有硅藻粉的塑料制备工艺品是市场的前景，然而在加工该类打印耗材时，需要对添加的硅藻粉、偶联剂以及酒精进行计量，混料等工艺，现有的方式都是将每个阶段的工序进行单独人工处理，这样不仅效率低，而且生产过程无法管控且浪费大量的人力；严重的还会造成原料的茹壁浪费以及配料达不到要求。以含有硅藻粉的环保原料为例:其工艺包括:1、对尼龙在温度90-130度范围内抽真空烘干llh-13h；2、对烘干后的尼龙包起来待用；3、将硅藻土进行研磨至符合规格的粒径；4、将酒精和偶联剂按照97:3的重量比进行混合搅拌，形成混合液；5、将符合粒径要求的硅藻土和混合液按照100:7至100:11的重量配比进行高温搅拌混合，温度控制在100-160度之间，以便去除酒精。

针对该工艺现有的技术都是对每一步骤进行单独的作业，包括称重、混料、加热以及后续的干燥、筛选都是通过单独的设备，由人工操作。这样不仅造成人力的浪费，而且效率低，在转料过程中容易造成物料的损失。类似于该类环保材料的生产普遍存在这种问题。此外，由于厂房设备多，工艺要求高，操作的规范性是非常重要的，因此，都需要制定的技术员进行操作，而现有厂房会存在替班开机的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高分子环保材料的智能生产系统，旨在解决背景技术提及的问题。

本发明是这样实现的，一种高分子环保材料的智能生产系统，包括一中央服务器、操作员手机以及若干个一体式生产装置，所述的一体式生产装置包括搅拌混料机构、绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置；

所述的搅拌混料机构包括一支撑台，所述支撑台下方设置有一圆柱状搅拌容器；所述圆柱状搅拌容器的上表面设置有一抽风机；所述支撑台的左端设置有硅藻粉研磨称重器；所述硅藻粉研磨称重器包括一喇叭状进料口，所述喇叭状进料口下方设置有绞龙研磨器，所述绞龙研磨器的出口延伸至所述圆柱状搅拌容器内；所述支撑台的右端设置有混料计量器；

所述的混料计量器包括一立方体混料台，所述立方体混料台内开设有喇叭状混料腔体，所述喇叭状混料腔体的侧壁上具有蓄水冷却腔；所述喇叭状混料腔体的排料口延伸至所述圆柱状搅拌容器内；所述立方体混料台上设置有第一称重器和第二称重器；

所述第一称重器和第二称重器的下料端连通到所述喇叭状混料腔体；所述喇叭状混料腔体内设置有第二搅拌电机；所述圆柱状搅拌容器上方设置有一升降装置，所述升降装置固定设置于支撑台的下方；所述升降装置的升降端设置有第一搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴末端设置有一转盘，所述转盘直径方向上铰接有搅拌叶片；

所述搅拌电机上挂设有一螺杆驱动电机，所述螺杆穿过设置在提拉环上的螺母，所述提拉环与一拉杆的一端连接；所述拉杆的另一端铰接到设置于所述搅拌叶片中部的固定环上；所述圆柱状搅拌容器设置有一排料口；所述圆柱状搅拌容器的外壁设置有加热套；所述排料口连接到一绞龙传送装置的进料口；所述可升降摊平传送机构设置于所述绞龙传送装置的出料端，用于将出料端排出的原料摊平传送；所述可升降摊平传送机构后依序设置有微波干燥装置和后级绞龙研磨装置；

所述立方体混料台的上表面还设置有控制电路，所述控制电路包括MCU，所述MCU连接有显示屏、二维码采集模块、报警模块以及Zigbee通讯模块，用于控制筛选机构、搅拌混料机构、绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置联动工作；所述若干个一体式生产装置经所述Zigbee通讯模块实现自组网，并通过操作员手机与所述中央服务器通讯；

用户使用时，首先在操作员手机上设定各参数值，然后连同用户身份信息和操作员手机的工D信息发送给所述中央服务器进行验证，验证通过后，所述中央服务器会将所述的参数值编辑成控制指令，并转换成二维码发送给操作员手机；用户将二维码给所述二维码采集模块采集后，所述的MCU则根据所述的控制指令执行相应的操作。

在本发明一实施例中，所述MUC设置有控制模块，所述控制模块在所述硅藻粉研磨称重器内硅藻粉的重量到达设定值时，进行报警提示，若一预定时间后未超出设定值，启动该硅藻粉研磨称重器进行研磨排料。

在本发明一实施例中，在所述排料时，所述控制模块控制所述升降装置将第一搅拌电机下降到圆柱状搅拌容器底部，并控制螺杆驱动电机提升提拉环，让搅拌叶片与所述转盘成一定夹角，并启动所述第一搅拌电机；在搅拌完成后，所述控制模块控制所述升降装置将第一搅拌电机升起，并控制螺杆驱动电机下降提拉环，让搅拌叶片与所述转盘平齐，启动第一搅拌电机，并配合升降装置从所述圆柱状搅拌容器进口处往下降。

在本发明一实施例中，所述绞龙传送装置的出料端为扁平状出料端，所述可升降摊平传送机构包括传送带轮，所述传送带轮上设置有压辊；所述压辊处于所述扁平状出料端的后方，且架设于一升降气缸上，用于将排出的原料进行碾压摊平。

在本发明一实施例中，所述控制模块在所述圆柱状搅拌容器排料时，启动所述绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置；所述微波干燥装置包括微波干燥箱体，所述传送带轮穿过所述微波干燥箱体，且该传送带轮底部设置有若干物料翻转装置，所述物料翻转装置包括一滚轴，所述滚轴上设置有一凸部，用以滚轴滚动时，凸部周期性的将传送带轮往上顶，以达到翻料效果；所述微波干燥箱体上设置有一排风机，所述排风机的出风口经一导风管路连接到所述加热套的进风口。

在本发明一实施例中，所述的第一搅拌电机在搅拌过程中，所述夹角每隔一预定时间变换一次，依次是30度、45度以及60度。

在本发明一实施例中，所述Zigbee通讯模块具备自组网功能，在其他一体式生产装置发生故障时，所述控制模块控制所述显示屏以及报警模块进行故障工位显示和声光报警。

在本发明一实施例中，用户能通过操作员手机输入生产原料的重量，经验证后，所述的中央服务器能根据所述的重量自行匹配出控制指令，并生成二维码发送给所述操作员手机。

在本发明一实施例中，所述的用户身份信息包括用户的指纹信息以及所述操作员手机所在的位置信息；所述一体式生产装置每运行一特定时间，都会将自身运行的情况形成二维码，用户通过操作员手机扫取后，反馈给所述的中央服务器。

在本发明一实施例中，所述用户通过操作员手机扫取后连同手机ID以及用户当前识别的指纹信息反馈该所述的中央服务器。

在本发明一实施例中所述MUC设置有控制模块采用PID控制算法进行控制；

所述PID控制算法包括：

第一步，PID控制算法由比例、积分、微分三个环节组成，数学描述为：

u(k)＝K_px(1)+K_dx(2)+K_ix(3)

式中，K_p为比例系数；K_i为积分时间常数；K_d为微分时间常数；u(k)为通过PID计算后得到的硅藻粉重量的增加减少值，x(1)为比例的校正值；x(2)为微分的校正值；x(3)为积分的校正值；

第二步，通过硅藻粉研磨称重器输入量的测量值与硅藻粉研磨称重器的期望值的误差及采样时间求出第一步中的x(1)、x(2)、x(3)，计算公式为：

x(1)＝error(k)；

x(2)＝[error(k)-error_1]/t_s；

x(3)＝x(3)+error(k)*t_s；

式中，error(k)为在k时刻通过测量值与期望值计算出的误差；t_s为采样时间；

第三步，将上两个步骤进行编程后，输出的值u(k)即为给的硅藻粉重量修正值，并记录下来。

在本发明一实施例中，中央服务器设置有数据管理模块，所述数据管理模块用于对操作员手机传输的各参数值和用户身份信息以及操作员手机的ID信息进行数据处理。

在本发明一实施例中，数据管理模块数据管理方法包括：

接收维护更新指令；

根据所述维护更新指令获取用户身份信息以及需要维护更新的维度表的维度表信息；

根据所述维度表信息获取预先设置的维度表配置信息；其中，所述维度表配置信息中带有所述需要维护更新的维度表所在的源数据库、所述维度表需要同步的目的数据库以及维度表操作权限信息；

根据所述用户身份信息以及所述维度表操作权限信息，判断所述用户身份信息是否满足所述维度表操作权限信息；

若所述用户身份信息满足所述维度表操作权限信息，对所述需要维护更新的维度表进行更新操作；

将进行更新操作后的维度表同步到所述目的数据库；

所述维度表操作权限信息包括：具有维度表操作权限的用户身份标识；

所述判断所述用户身份信息是否满足所述维度表操作权限信息，包括：

判断所述用户身份信息是否在所述具有维度表操作权限的用户身份标识中；

所述维护更新指令为增加内容指令、更改内容指令或删除内容指令；

在对所述需要维护更新的维度表进行更新操作之前，包括：

根据所述维护更新指令，确定需要维护更新的字段，并获取到所述需要维护更新的字段的字段标识；

根据所述字段标识以及所述维度表配置信息获取到预先设置的字段配置信息；其中，所述字段配置信息包括所述字段的字段内容排序规则、字段次序信息、字段限制条件；

若所述维护更新指令为增加内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述增加内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中增加字段内容；

根据所述字段内容排序规则，将所述字段内容进行排序；

根据所述字段次序信息，将维度表中的各个字段进行排序；

若所述维护更新指令为更改内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述更改内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中更改字段内容；

若所述维护更新指令为删除内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

在所述维度表中的一个或多个字段中删除字段内容；

还包括：

判断所述增加字段内容、更改字段内容或者删除字段内容之后的各字段是否满足所述字段限制条件；

若有字段不满足所述字段限制条件，生成提示信息；所述提示信息用于提示不满足所述字段限制条件的字段数，并提示不满足所述字段限制条件的字段相关信息；所述字段相关信息包括所述字段的所述字段标识或者字段名称。

本发明的系统包括研磨、计量、混料、微波烘干以及后级研磨等功能，不仅能提高环保材料的生产效率，而且大大减少了人工成本，结构简单，而且采用自组网通讯网络，可以实现每个设备之间的联动以及集中控制，还能进一步监管工作人员，避免替班的现象发生，具有较好的实用价值。

所述MUC设置有控制模块采用PID控制算法进行控制，使的硅藻粉的重量控制得到很好的精确度。

本发明的数据管理模块数据管理方法使信号传输得到准确的保证，进一步实现控制的智能化和准确化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的高分子环保材料的智能生产系统结构示意图。

图2为本发明实施例提供的搅拌叶片相关结构的俯视示意图；

图3为本发明实施例提供的辅助装置控制硬件电路原理框图。

图4为本发明实施例提供的框架示意图。

1、支撑台；2、硅藻粉研磨称重器；3、混料计量器；4、圆柱状搅拌容器；5、升降装置；6、第一搅拌电机；7、转盘；8、搅拌叶片；9、螺杆；10、驱动电机；11、提拉环；12、螺母；13、拉杆；14、固定环；15、加热套；16、绞龙传送装置；17、出料端；18、抽风机；19、微波干燥器；20、立方体混料台；21、喇叭状混料腔体；22、蓄水冷却腔；23、第一称重器；24、第二称重器；25、第二搅拌电机；26、扁平状出料端；27、传送带轮；28、压辊；29、微波干燥装置；30、后级绞龙研磨装置；31、升降气缸；32、物料翻转装置；33、刮片；34、喇叭状进料口；35、绞龙研磨器；36、中央服务器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的高分子环保材料的智能生产系统，其包括一中央服务器36、操作员手机以及若干个一体式生产装置；

所述的一体式生产装置包括搅拌混料机构、绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置；

所述的搅拌混料机构包括一支撑台1，所述支撑台的左端设置有硅藻粉研磨称重器2；所述支撑台下方设置有一圆柱状搅拌容器；所述圆柱状搅拌容器的上表面设置有一抽风机18；所述硅藻粉研磨称重器包括一喇叭状进料口34，所述喇叭状进料口下方设置有绞龙研磨器35,所述绞龙研磨器的出口延伸至所述圆柱状搅拌容器内；

所述支撑台的右端设置有混料计量器3；所述的混料计量器包括一立方体混料台20，所述立方体混料台内开设有喇叭状混料腔体21，所述喇叭状混料腔体的侧壁上具有蓄水冷却腔22；所述喇叭状混料腔体的排料口延伸至所述圆柱状搅拌容器4内；所述立方体混料台上设置有第一称重器23和第二称重器24；所述第一称重器23和第二称重器24的下料端连通到所述喇叭状混料腔体；所述喇叭状混料腔体内设置有第二搅拌电机25；

所述支撑台下方设置有一圆柱状搅拌容器4；所述圆柱状搅拌容器上方设置有一升降装置5，所述升降装置5固定设置于支撑台的下方；所述升降装置的升降端设置有第一搅拌电机6，所述搅拌电机的输出轴末端设置有一转盘7,所述转盘直径方向上铰接有搅拌叶片8；

所述搅拌电机上挂设有一螺杆9驱动电机10，所述螺杆穿过设置在提拉环11上的螺母12，所述提拉环与一拉杆13的一端连接；所述拉杆的另一端铰接到设置于所述搅拌叶片中部的固定环14上；

所述圆柱状搅拌容器设置有一排料口；所述圆柱状搅拌容器的外壁设置有加热套15；所述排料口连接到一绞龙传送装置16的进料口；所述可升降摊平传送机构设置于所述绞龙传送装置的出料端，用于将出料端17排出的原料摊平传送；所述可升降摊平传送机构后依序设置有微波干燥装置29和后级绞龙研磨装置30；

所述立方体混料台的上表面还设置有控制电路，所述控制电路包括MCU，所述MCU连接有显示屏、报警模块以及Zigbee通讯模块用于控制筛选机构、搅拌混料机构、绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置联动工作。这里联动工作是该一体式生产装置都由MCU内设置的控制模块进行统一控制。

所述若干个一体式生产装置经所述Zigbee通讯模块实现自组网，并通过操作员手机与所述中央服务器通讯；

用户使用时，首先在操作员手机上设定各参数值，然后连同用户身份信息和操作员手机的ID信息发送给所述中央服务器进行验证，验证通过后，所述中央服务器会将所述的参数值编辑成控制指令，并转换成二维码发送给操作员手机；用户将二维码给所述二维码采集模块采集后，所述的MCU则根据所述的控制指令执行相应的操作。

在本实用新型一实施例中，在所述排料时，所述控制模块控制所述升降装置将第一搅拌电机下降到圆柱状搅拌容器底部，并控制螺杆驱动电机提升提拉环，让搅拌叶片与所述转盘成一定夹角，并启动所述第一搅拌电机；

在搅拌完成后，所述控制模块控制所述升降装置将第一搅拌电机升起，并控制螺杆驱动电机下降提拉环，让搅拌叶片与所述转盘平齐，启动第一搅拌电机，并配合升降装置从所述圆柱状搅拌容器进口处往下降。

这样叶片上的橡胶刮片刚好与罐壁贴合，随着电机的转动，升降装置进行下降动作，则搅拌叶片就形成刮片33，将附着在罐壁上的原料刮下，并由排料口排出。

操作方便，解决了现有混料设备茹壁的问题。值得一提的是，所述的第一搅拌电机在搅拌过程中，所述夹角每隔一预定时间变换一次，依次是30度、45度以及60度。这样可以根据圆柱状搅拌容器内的物料量来调整搅拌叶片的位置，做到搅拌均匀。

在本发明一实施例中，所述绞龙传送装置16的出料端为扁平状出料端26，所述可升降摊平传送机构包括传送带轮27，所述传送带轮上设置有压辊28，所述压辊处于所述扁平状出料端的后方，且架设于一升降气缸31上，用于将排出的原料进行碾压摊平。该压辊的高度可以根据需要通过该升降气缸进行调整。

在本发明一实施例中，所述控制模块在所述圆柱状搅拌容器排料时，启动所述绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置30；所述微波干燥装置29包括微波干燥箱体和微波干燥器19，所述传送带轮27穿过所述微波干燥箱体，且该传送带轮底部设置有若干物料翻转装置，所述物料翻转装置32包括一滚轴，所述滚轴上设置有一凸部，用以滚轴滚动时，凸部周期性的将传送带轮往上顶，以达到翻料效果；所述微波干燥箱体上设置有一排风机19，所述排风机的出风口经一导风管路17连接到所述加热套的进风口。这样不仅可以充分利用余热，避免能源的浪费。

在本发明一实施例中，所述Zigbee通讯模块具备自组网功能，在其他辅助装置发生故障时，所述控制模块控制所述显示屏以及报警模块进行故障工位显示和声光报警。

本发明将原料的混合搅拌成形需要的多道工序通过具备中控的控制电路实现整体控制，不仅减少了工人参与的环节，而且在设备中自动计量，避免原料混合后的转移，具有较好的实用价值。

在本发明一实施例中，用户能通过操作员手机输入生产原料的重量，经验证后，所述的中央服务器能根据所述的重量自行匹配出控制指令，并生成二维码给所说操作员手机。

所述的用户身份信息包括用户的指纹信息以及所述操作员手机所在的位置信息；所述一体式生产装置在运行一特定时间，都会将自身行的情况形成二维码，用户通过操作员手机扫取后，反馈给所述的中央服务器，以实现设备的运行状态跟踪和用户签到，较佳的，所述用户通过操作员手机扫取后连同手机ID以及用户当前识别的指纹信息反馈该所述的中央服务器。本实用新型很好的解决了工作人员在场签到的问题，避免因工作人员不在现场而造成原料配制的误差。

在本发明一实施例中所述MUC设置有控制模块采用PID控制算法进行控制；

所述PID控制算法包括：

第一步，PID控制算法由比例、积分、微分三个环节组成，数学描述为：

u(k)＝K_px(1)+K_dx(2)+K_ix(3)

式中，K_p为比例系数；K_i为积分时间常数；K_d为微分时间常数；u(k)为通过PID计算后得到的硅藻粉重量的增加减少值，x(1)为比例的校正值；x(2)为微分的校正值；x(3)为积分的校正值；

第二步，通过硅藻粉研磨称重器输入量的测量值与硅藻粉研磨称重器的期望值的误差及采样时间求出第一步中的x(1)、x(2)、x(3)，计算公式为：

x(1)＝error(k)；

x(2)＝[error(k)-error_1]/t_s；

x(3)＝x(3)+error(k)*t_s；

式中，error(k)为在k时刻通过测量值与期望值计算出的误差；t_s为采样时间；

第三步，将上两个步骤进行编程后，输出的值u(k)即为给的硅藻粉重量修正值，并记录下来。

在本发明一实施例中，中央服务器设置有数据管理模块，所述数据管理模块用于对操作员手机传输的各参数值和用户身份信息以及操作员手机的ID信息进行数据处理。

在本发明一实施例中，数据管理模块数据管理方法包括：

接收维护更新指令；

根据所述维护更新指令获取用户身份信息以及需要维护更新的维度表的维度表信息；

根据所述维度表信息获取预先设置的维度表配置信息；其中，所述维度表配置信息中带有所述需要维护更新的维度表所在的源数据库、所述维度表需要同步的目的数据库以及维度表操作权限信息；

根据所述用户身份信息以及所述维度表操作权限信息，判断所述用户身份信息是否满足所述维度表操作权限信息；

若所述用户身份信息满足所述维度表操作权限信息，对所述需要维护更新的维度表进行更新操作；

将进行更新操作后的维度表同步到所述目的数据库；

所述维度表操作权限信息包括：具有维度表操作权限的用户身份标识；

所述判断所述用户身份信息是否满足所述维度表操作权限信息，包括：

判断所述用户身份信息是否在所述具有维度表操作权限的用户身份标识中；

所述维护更新指令为增加内容指令、更改内容指令或删除内容指令；

在对所述需要维护更新的维度表进行更新操作之前，包括：

根据所述维护更新指令，确定需要维护更新的字段，并获取到所述需要维护更新的字段的字段标识；

根据所述字段标识以及所述维度表配置信息获取到预先设置的字段配置信息；其中，所述字段配置信息包括所述字段的字段内容排序规则、字段次序信息、字段限制条件；

若所述维护更新指令为增加内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述增加内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中增加字段内容；

根据所述字段内容排序规则，将所述字段内容进行排序；

根据所述字段次序信息，将维度表中的各个字段进行排序；

若所述维护更新指令为更改内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述更改内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中更改字段内容；

若所述维护更新指令为删除内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

在所述维度表中的一个或多个字段中删除字段内容；

还包括：

判断所述增加字段内容、更改字段内容或者删除字段内容之后的各字段是否满足所述字段限制条件；

若有字段不满足所述字段限制条件，生成提示信息；所述提示信息用于提示不满足所述字段限制条件的字段数，并提示不满足所述字段限制条件的字段相关信息；所述字段相关信息包括所述字段的所述字段标识或者字段名称。

下面结合具体使用方法对本发明的应用原理进一步说明。

具体的，本发明在使用时，首先在操作员手机上设定各参数值，然后连同用户身份信息和操作员手机的ID信息发送给所述中央服务器进行验证，验证通过后，所述中央服务器会将所述的参数值编辑成控制指令，并转换成二维码发送给操作员手机；用户将二维码给所述二维码采集模块采集后，所述的MCU则根据所述的控制指令执行相应的操作，该操作包括:将称重后的硅藻土进行研磨，然后放入圆柱状搅拌容器4中；将酒精放入第一称重器进行计量，将偶联剂放入第二称重器进行计量，然后达到计量标准后，将它们排入圆柱状搅拌容器4中，通过加热套加热到100度至160度，可以实现在搅拌过程中酒精的蒸发，在搅拌均匀后，该搅拌过程分为三个阶段，即每种夹角状态下都搅拌一预定时间；该夹角依次是30度、45度以及60度；然后，螺杆9驱动电机10驱动螺母，将提拉环下压，则搅拌叶片8被放平(与转盘平行)，启动该第一搅拌电机，排料口排出的物料直接进入绞龙传送装置，接着，启动二级烘干机结构以及物料翻转装置，所述的物料翻转装置的翻转频率可以设定，最后进入后级筛选装置进行筛选。

本发明实施例中，绞龙传送装置的出料端为扁平状出料端26，所述可升降摊平传送机构包括传送带轮27，所述传送带轮上设置有压辊28，所述压辊处于所述扁平状出料端的后方，用于将排出的原料进行碾压摊平。摊平后，由传送带轮送入后续的微波干燥装置进行烘干，然后由后级绞龙研磨装置进行进一步研磨，以防止烘干结块。最后该原料可以与尼龙或其他配料进行混合，经过熔融、倒模即可成为具有环保功能的塑料产品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:该高分子环保材料的智能生产系统包括一中央服务器、操作员手机以及若干个一体式生产装置；

所述若干个一体式生产装置经Zigbee通讯模块实现自组网，并通过操作员手机与所述中央服务器通讯；

操作员手机上用于设定各参数值，然后连同用户身份信息和操作员手机的ID信息发送给所述中央服务器进行验证；

所述中央服务器用于将验证后的参数值编辑成控制指令，并转换成二维码发送给操作员手机。

2.如权利要求1所述的高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:所述的一体式生产装置包括搅拌混料机构、绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置；

所述的搅拌混料机构包括一支撑台，所述支撑台下方设置有一圆柱状搅拌容器；所述圆柱状搅拌容器的上表面设置有一抽风机；

所述支撑台的左端设置有硅藻粉研磨称重器；

所述硅藻粉研磨称重器包括一喇叭状进料口，所述喇叭状进料口下方设置有绞龙研磨器，所述绞龙研磨器的出口延伸至所述圆柱状搅拌容器内；所述支撑台的右端设置有混料计量器；

所述的混料计量器包括一立方体混料台，所述立方体混料台内开设有喇叭状混料腔体，所述喇叭状混料腔体的侧壁上具有蓄水冷却腔；所述喇叭状混料腔体的排料口延伸至所述圆柱状搅拌容器内；

所述立方体混料台上设置有第一称重器和第二称重器；所述第一称重器和第二称重器的下料端连通到所述喇叭状混料腔体；所述喇叭状混料腔体内设置有第二搅拌电机；所述圆柱状搅拌容器上方设置有一升降装置，所述升降装置固定设置于支撑台的下方；

所述升降装置的升降端设置有第一搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴末端设置有一转盘，所述转盘直径方向上铰接有搅拌叶片；

所述搅拌电机上挂设有一螺杆驱动电机，所述螺杆穿过设置在提拉环上的螺母，所述提拉环与一拉杆的一端连接；所述拉杆的另一端铰接到设置于所述搅拌叶片中部的固定环上；所述圆柱状搅拌容器设置有一排料口；所述圆柱状搅拌容器的外壁设置有加热套；

所述排料口连接到一绞龙传送装置的进料口；所述可升降摊平传送机构设置于所述绞龙传送装置的出料端，用于将出料端排出的原料摊平传送；所述可升降摊平传送机构后依序设置有微波干燥装置和后级绞龙研磨装置；

所述立方体混料台的上表面还设置有控制电路，所述控制电路包括MCU，所述MCU连接有显示屏、二维码采集模块、报警模块以及Zigbee通讯模块，用于控制筛选机构、搅拌混料机构、绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置联动工作；

所述MUC设置有控制模块，所述控制模块在所述硅藻粉研磨称重器内硅藻粉的重量到达设定值时，进行报警提示，若一预定时间后未超出设定值，启动该硅藻粉研磨称重器进行研磨排料。

3.如权利要求2所述的高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:在所述排料时，所述控制模块控制所述升降装置将第一搅拌电机下降到圆柱状搅拌容器底部，并控制螺杆驱动电机提升提拉环，让搅拌叶片与所述转盘成一定夹角，并启动所述第一搅拌电机；

在搅拌完成后，所述控制模块控制所述升降装置将第一搅拌电机升起，并控制螺杆驱动电机下降提拉环，让搅拌叶片与所述转盘平齐，启动第一搅拌电机，并配合升降装置从所述圆柱状搅拌容器进口处往下降。

4.如权利要求3所述的高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:所述绞龙传送装置的出料端为扁平状出料端，所述可升降摊平传送机构包括传送带轮，所述传送带轮上设置有压辊；所述压辊处于所述扁平状出料端的后方，且架设于一升降气缸上，用于将排出的原料进行碾压摊平。

5.如权利要求4所述的高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:所述控制模块在所述圆柱状搅拌容器排料时，启动所述绞龙传送装置、可升降摊平传送机构、微波干燥装置以及后级绞龙研磨装置；

所述微波干燥装置包括微波干燥箱体，所述传送带轮穿过所述微波干燥箱体，且该传送带轮底部设置有若干物料翻转装置；

所述物料翻转装置包括一滚轴，所述滚轴上设置有一凸部，用以滚轴滚动时，凸部周期性的将传送带轮往上顶，以达到翻料效果；

所述微波干燥箱体上设置有一排风机，所述排风机的出风口经一导风管路连接到所述加热套的进风口。

6.如权利要求2所述的高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:所述的第一搅拌电机在搅拌过程中，所述夹角每隔一预定时间变换一次，依次是30度、45度以及60度。

7.如权利要求1所述的高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:所述Zigbee通讯模块具备自组网功能，在其他一体式生产装置发生故障时，所述控制模块控制所述显示屏以及报警模块进行故障工位显示和声光报警；

用户能通过操作员手机输入生产原料的重量，经验证后，所述的中央服务器能根据所述的重量自行匹配出控制指令，并生成二维码发送给所述操作员手机；

所述的用户身份信息包括用户的指纹信息以及所述操作员手机所在的位置信息；所述一体式生产装置每运行一特定时间，都会将自身运行的情况形成二维码，用户通过操作员手机扫取后，反馈给所述的中央服务器；

所述用户通过操作员手机扫取后连同手机ID以及用户当前识别的指纹信息反馈该所述的中央服务器。

8.如权利要求2所述所述的高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:所述MUC设置有控制模块采用PID控制算法进行控制；

所述PID控制算法包括：

第一步，PID控制算法由比例、积分、微分三个环节组成，数学描述为：

u(k)＝K_px(1)+K_dx(2)+K_ix(3)

式中，K_p为比例系数；K_i为积分时间常数；K_d为微分时间常数；u(k)为通过PID计算后得到的硅藻粉重量的增加减少值，x(1)为比例的校正值；x(2)为微分的校正值；x(3)为积分的校正值；

第二步，通过硅藻粉研磨称重器输入量的测量值与硅藻粉研磨称重器的期望值的误差及采样时间求出第一步中的x(1)、x(2)、x(3)，计算公式为：

x(1)＝error(k)；

x(2)＝[error(k)-error_1]/t_s；

x(3)＝x(3)+error(k)*t_s；

式中，error(k)为在k时刻通过测量值与期望值计算出的误差；t_s为采样时间；

第三步，将上两个步骤进行编程后，输出的值u(k)即为给的硅藻粉重量修正值，并记录下来。

9.如权利要求1所述所述的高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:中央服务器设置有数据管理模块，所述数据管理模块用于对操作员手机传输的各参数值和用户身份信息以及操作员手机的ID信息进行数据处理。

10.如权利要求9所述所述的高分子环保材料的智能生产系统，其特征在于:数据管理模块数据管理方法包括：

接收维护更新指令；

根据所述维护更新指令获取用户身份信息以及需要维护更新的维度表的维度表信息；

根据所述维度表信息获取预先设置的维度表配置信息；其中，所述维度表配置信息中带有所述需要维护更新的维度表所在的源数据库、所述维度表需要同步的目的数据库以及维度表操作权限信息；

根据所述用户身份信息以及所述维度表操作权限信息，判断所述用户身份信息是否满足所述维度表操作权限信息；

若所述用户身份信息满足所述维度表操作权限信息，对所述需要维护更新的维度表进行更新操作；

将进行更新操作后的维度表同步到所述目的数据库；

所述维度表操作权限信息包括：具有维度表操作权限的用户身份标识；

所述判断所述用户身份信息是否满足所述维度表操作权限信息，包括：

判断所述用户身份信息是否在所述具有维度表操作权限的用户身份标识中；

所述维护更新指令为增加内容指令、更改内容指令或删除内容指令；

在对所述需要维护更新的维度表进行更新操作之前，包括：

根据所述维护更新指令，确定需要维护更新的字段，并获取到所述需要维护更新的字段的字段标识；

根据所述字段标识以及所述维度表配置信息获取到预先设置的字段配置信息；其中，所述字段配置信息包括所述字段的字段内容排序规则、字段次序信息、字段限制条件；

若所述维护更新指令为增加内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述增加内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中增加字段内容；

根据所述字段内容排序规则，将所述字段内容进行排序；

根据所述字段次序信息，将维度表中的各个字段进行排序；

若所述维护更新指令为更改内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

获取所述更改内容指令对应的批量数据内容；

根据所述批量数据内容，在所述维度表中的一个或多个字段中更改字段内容；

若所述维护更新指令为删除内容指令，所述对所述需要维护更新的维度表进行更新操作，包括：

在所述维度表中的一个或多个字段中删除字段内容；

还包括：

判断所述增加字段内容、更改字段内容或者删除字段内容之后的各字段是否满足所述字段限制条件；

若有字段不满足所述字段限制条件，生成提示信息；所述提示信息用于提示不满足所述字段限制条件的字段数，并提示不满足所述字段限制条件的字段相关信息；所述字段相关信息包括所述字段的所述字段标识或者字段名称。