CN106586587A - 一种自动给料控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动给料控制系统，通过在集料器内装设料位传感器，使旋转料筒传送的物料高于集料器内的第一设定位置时，中央控制单元控制旋转料筒停止运行，使旋转料筒传送的物料低于集料器内的第一设定位置时，中央控制单元控制旋转料筒开始旋转，实现少量多次均匀下料，避免料斗和集料器中出现物料堆积、架空现象，解决了现有技术中物料在料斗和集料器里会出现堆积不好下料的问题。

Description

一种自动给料控制系统
技术领域
本发明属于工业电气制动控制技术领域，具体涉及一种自动给料控制系统。
背景技术
全自动袋泡茶叶包装机是一种用于将茶叶、中草药等物料包装成袋的专用包装设备，是高质量、高效率生产袋泡茶的专用包装机械设备，具有下料、称量、制袋、装茶、内袋封合、内袋剪切、贴标签、绕棉线、外袋成型、内袋入外袋、外袋封合、成品裁切等功能及工序。其机械传动系统是一个多轴驱动的协调控制系统，由中央控制器控制电机带动齿轮轴，牵动茶袋滤纸，在机械部件作用下进行走纸并制袋，茶叶等物料在特定时序落入内袋滤纸茶袋内。其机械传动系统的组成框图如图1所示，包括控制系统、上料装置、给料装置、下料装置和包装装置。
目前已有的茶叶包装机均设有料斗、自动上料单元、旋转料筒和集料器，自动上料单元将茶叶倒入料斗，旋转电机控制旋转料筒转动，使物料从料斗经由旋转料筒进入集料器内，使用这种方式的控制系统在加工过程中，不能有效控制茶叶从旋转料筒到集料器的给料速度和给料量，调控不方便，自动化、智能化程度低，容易使物料在料斗和集料器里会出现堆积、架空现象，不能很好的下料，造成下游包装工序缺料，出现空袋等废品，影响产品成品率、提高企业生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动上料给料控制系统，用于解决现有技术中物料在集料器里会出现堆积、不好下料的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种自动给料控制系统，包括以下方案：
方案一，包括中央控制器，中央控制器连接有旋转电机和料位传感器，料位传感器用于设置在集料器的第一设定位置以检测集料器内的物料高度，所述旋转电机驱动连接旋转料筒；当集料器中料位高于所述第一设定位置时，所述旋转电机停机，当集料器中料位低于所述第一设定位置时，所述旋转电机启动，以实现从旋转料筒到集料器的间歇式给料；所述旋转料筒斜置安装于集料器上方；所述的旋转料筒内壁上设有曲折凸起棱，可刮料挡料。
方案二，在方案一的基础上，中央控制器还连接有定时器，中央控制器还连接有自动上料单元和上料传感器，上料传感器用于检测料斗内的物料高度。
方案三，在方案一的基础上，中央控制器还连接有定时器，定时器达到系统预置值时，中央控制器控制旋转电机停机。
方案四，在方案一的基础上，所述料位传感器为电容式传感器。
方案五，在方案一的基础上，所述中央控制器还连接有人机界面单元和声光报警单元。
方案六，在方案一的基础上，所述中央控制器还连接有计量下料单元，用于计算物料的重量。
方案七，在方案三的基础上，所述定时器包括上料侧定时器T11和给料侧定时器T22，上料侧定时器T11达到系统预置值T1时，上料侧定时器T11产生一个上升沿触发信号ST1给中央控制器，中央控制器收到信号ST1后立即发出缺料命令，同时声光报警并停机。
方案八，在方案七的基础上，预置值T1计算式为：T1＝K1T1'，其中K1表示物料属性正加权系数，T1'＝C1/V1/60，C1表示上料量，V1表示上料速度。
方案九，在方案七的基础上，给料侧定时器T22达到系统预置值T2时，给料侧定时器T22产生一个上升沿触发信号ST2给中央控制器，中央控制器收到信号ST2后做出内部比较判断，选择性做出上料、缺料停机的命令。
方案十，在方案九的基础上，预置值T2计算式为：T2＝K1T2'，其中T2'＝C2/V2/60，K1表示物料属性正加权系数，C2表示给料量，V2表示给料速度。
本发明的有益效果是：通过在集料器内装设料位传感器，使旋转料筒传送的物料高于集料器内的第一设定位置时，中央控制单元控制旋转料筒停止运行，使旋转料筒传送的物料低于集料器内的第一设定位置时，中央控制单元控制旋转料筒开始旋转，实现少量多次均匀下料，避免料斗和集料器中出现物料堆积、架空现象，解决了现有技术中物料在料斗和集料器里会出现堆积不好下料的问题。
附图说明
图1是全自动袋泡茶叶包装生产机械传动系统的组成框图；
图2是本发明的一种自动给料控制系统框图；
图3是上料传感器和料位传感器的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
本发明的一种自动给料控制系统的实施例：
包括中央控制器，中央控制器连接有旋转电机和料位传感器，料位传感器用于设置在集料器的第一设定位置以检测集料器内的物料高度，所述旋转电机驱动连接旋转料筒；当集料器中料位高于所述第一设定位置时，所述旋转电机停机，当集料器中料位低于所述第一设定位置时，所述旋转电机启动，以实现从旋转料筒到集料器的间歇式给料。
如图2所示的一种自动上料给料控制系统，中央控制器1(例如为PLC)是整个系统的综合控制中枢，内置运行控制、速度计算与设定、定时中断、故障检测、报警停机等子功能程序单元，安装在控制箱中。中央控制器1连接设在料斗3内第二设定位置的上料传感器2，连接设在集料器5内第一设定位置的料位传感器4。上料传感器2是光电传感器，实时检测料斗3内的物料高度信息，并经过功率放大器将该信息上传至中央控制器1，中央控制器1进行逻辑判断处理，发送命令给自动上料单元12，自动上料单元12响应命令并将物料提送至料斗3内，当物料在料斗3中的高度升至第二设定位置时，中央控制器1控制自动上料单元12停止运行。
料斗3下方斜置连接有旋转料筒10，旋转电机11运转，带动旋转料筒10旋转，将料斗3中的物料传送叫集料器5中，集料器5内第一设定位置上设有料位传感器4，料位传感器4为电容式传感器，可实时检测集料器5内物料的高度信息，同时将该信息发送给中央控制器1，中央控制器1接到信号后进行内部运算处理。当集料器5内物料的高度没达到第一设定位置时，中央控制器1控制旋转电机11带动旋转料桶匀速旋转，将物料从料斗3中均匀送到斜置的旋转料筒10中，并随着斜置旋转料筒10的转动下落到集料器5内。当集料器5内物料的高度达到第一设定位置时，料位传感器4将该信息发给中央控制器1后，中央控制器1控制旋转电机11停机，使旋转料筒10停止运行。
为了减少物料在集料器5内的堆积，集料器5内装有搅拌电机6，给料控制系统启动时搅拌电机6即开始运行，实时搅拌物料。为了计算进入集料器5内物料的重量，集料器5下方设有计量下料单元7，并将物料的重量信息实时发送给中央控制器1。
为了实时监视给料控制系统的运行状况，中央控制器1还连接有人机界面单元(HMI)9，可设定物料属性、生产速度集其他各项系统参数，显示故障及报警信息。当给料控制系统故障人机界面单元9显示报警信息时，为了更进一步提示报警，中央控制器1还连接有声光报警单元8，与人机界面单元9共同提示引导人员进行故障的排除。
一种上料传感器和料位传感器的控制流程如图3所示，在系统上电运行后，根据生产需要在人机界面单元上设定运行速度、物料种类等，并实时传送到在中央控制器中，启动运行后，系统开始采集检测信号信息：
一、上料侧控制：
上料传感器得电后处于常OFF状态，并向中央控制器发送信号SN1，同时定时器T11启动计时，中央控制器收到信号SN1后，发出控制命令，使自动上料单元开始运行，将物料提送至料斗内，物料逐渐到达上料传感器的第二设定位置时，反射光强值等于或高于信号功率放大器的设定阈值，S11由OFF变为ON，产生一个上升沿触发信号SY1给中央控制器，中央控制器收到信号SY1后立即发出命令，将T11复位，并发出控制命令停止上料单元的运行；若中央控制器一直收不到信号SY1，且定时器T11达到系统预置值T1时，定时器T11产生一个上升沿触发信号ST1给中央控制器，中央控制器收到信号ST1后立即发出缺料命令，同时使光报警单元发出声光报警、人机界面单元弹出上料单元缺料报警画面，系统自动停止运行并停机，上述预置值T1计算式为：T1＝K1T1'，其中K1表示物料属性正加权系数，T1'＝C1/V1/60，C1表示上料量，V1表示上料速度。
二、给料测控制：
料位传感器得电后处于常ON状态，并向中央控制器发送信号SN2，同时给料侧定时器T22启动计时，中央控制器收到信号SN2后，发出控制命令，使旋转电机开始运行，带动连接于旋转电机的斜置旋转料筒匀速旋转，物料随斜置旋转料筒的旋转而均匀少量持续地落入集料器内，避免同时太多的物料造成堆叠，集料器内的物料到达料位传感器的第一设定位置时，使其电磁场产生变化，料位传感器由ON变为OFF，输出一个下降沿触发信号SY2给中央控制器，中央控制器收到信号SY2后立即发出命令，将T22复位，并发出停止命令使旋转电机停止旋转给料，若中央控制器一直收不到信号SY2，且给料侧定时器T22达到系统预置值T2时，T22产生一个上升沿触发信号ST2给中央控制器，中央控制器收到信号ST2后做出内部比较判断，做出上料或缺料停机的命令，上述预置值T2计算式为：T2＝K1T'2，其中T2'＝C2/V2/60，K1表示物料属性正加权系数，C2表示给料量，V2表示给料速度。
本发明的一种自动给料控制系统，能有效避免物料堆积、物料架空、不下料等问题，可实现自动上料、间歇式均匀少量持续下料，采用高精度光电传感器、电容式传感器、PLC、HMI及声光报警单元构成控制系统，控制精度高，速度快，检测准确；提高自动化程度，改善设备性能，可以一人看护多台设备，便于规模化生产经营；故障自动报警并停机，减少废品，节约人力成本和生产成本。

Claims (10)

1.一种自动给料控制系统，其特征在于，包括中央控制器，中央控制器连接有旋转电机和料位传感器，料位传感器用于设置在集料器的第一设定位置以检测集料器内的物料高度，所述旋转电机驱动连接旋转料筒；当集料器中料位高于所述第一设定位置时，所述旋转电机停机，当集料器中料位低于所述第一设定位置时，所述旋转电机启动，以实现从旋转料筒到集料器的间歇式给料。
2.根据权利要求1所述的自动给料控制系统，其特征在于，中央控制器还连接有自动上料单元和上料传感器，上料传感器用于检测料斗内的物料高度。
3.根据权利要求1所述的自动给料控制系统，其特征在于，中央控制器还连接有定时器，定时器达到系统预置值时，中央控制器控制旋转电机停机。
4.根据权利要求1所述的自动给料控制系统，其特征在于，所述料位传感器为电容式传感器。
5.根据权利要求1所述的自动给料控制系统，其特征在于，所述中央控制器还连接有人机界面单元和声光报警单元。
6.根据权利要求1所述的自动给料控制系统，其特征在于，所述中央控制器还连接有计量下料单元，用于计算物料的重量。
7.根据权利要求3所述的自动给料控制系统，其特征在于，所述定时器包括上料侧定时器T11和给料侧定时器T22，上料侧定时器T11达到系统预置值T1时，上料侧定时器T11产生一个上升沿触发信号ST1给中央控制器，中央控制器收到信号ST1后立即发出缺料命令，同时声光报警并停机。
8.根据权利要求7所述的自动给料控制系统，其特征在于，预置值T1计算式为：T1＝K1T′1，其中K1表示物料属性正加权系数，T′1＝C1/V1/60，C1表示上料量，V1表示上料速度。
9.根据权利要求7所述的自动给料控制系统，其特征在于，给料侧定时器T22达到系统预置值T2时，给料侧定时器T22产生一个上升沿触发信号ST2给中央控制器，中央控制器收到信号ST2后做出内部比较判断，选择性做出上料、缺料停机的命令。
10.根据权利要求9所述的自动给料控制系统，其特征在于，预置值T2计算式为：T2＝K1T′2，其中T′2＝C2/V2/60，K1表示物料属性正加权系数，C2表示给料量，V2表示给料速度。
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