CN107084861B - 一种随机时间间隔取样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种随机时间间隔取样方法，属冶金质检取样控制技术领域。技术方案是：控制系统启动后读取HMI取样间隔范围；系统启动读取取样间隔时间范围后计数器根据读取的时间范围即开始循环计数；计数器以PLC扫描周期为计数触发；按下启动开关时，取启动开关触发时计数器的值计算第一次取料时间间隔，第一次取完料后用取料完成信号时计数器的值计算下一次取料时间间隔，如此往复实现可定义范围内随机时间间隔取样。本发明的有益效果：摒弃人为因素影响，取得的样品能真实的反应灰料的质量情况，有力的保障了下一步配料的准确性，避免由于成分波动对正常生产造成影响,该方法具有科学性、适用性、准确性的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种随机时间间隔取样方法，属冶金质检取样控制技术领域。
背景技术
目前，冶金企业使用的白云石、白灰等粉料，一般采用罐车通过高压气体打入料仓，取样装置一般安装在输灰管道上，通过阀门提取样品。已有技术的取样方法为人工取样或机器定时取样，取样的真实性受人为因素影响大，导致取得的样品不能真实反应产品的质量，影响企业正常生产和产品质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种随机时间间隔取样方法，摒弃人为因素影响，取得的样品能真实的反应灰料的质量情况，有力的保障了下一步配料的准确性，避免由于成分波动对正常生产造成影响，解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种随机时间间隔取样方法，采用控制系统与取样机相结合，在给定的时间范围内，随机时间点取样；控制系统启动后读取人机界面HMI取样间隔范围；系统启动读取取样间隔时间范围后计数器根据读取的时间范围即开始循环计数；计数器以PLC扫描周期为计数触发；按下启动开关时，取启动开关触发时计数器的值计算第一次取料时间间隔，第一次取完料后用取料完成信号时计数器的值计算下一次取料时间间隔，如此往复实现可定义范围内随机时间间隔取样。
包括如下步骤：
1.1：读取控制系统的人机界面随机取样时间范围，确定人机界面时间上下限值；
1.2：根据人机界面读取的时间范围；计算出计数器的循环计数范围；
1.3：以PLC扫描周期作为计数器计数触发，在PLC开始运行后，循环计数；
1.4：按开始取样的启动开关，取按下启动开关时计数器的值，再根据计数器的值和读取的人机界面时间上下限值，计算出取样时间延时；
1.5：当检测到进料管道无料后，开始累积无料时间，并将该时间加入取料时间延时；当进料管道无料时间超过设定时间后，发出报警并停止取料；
1.6：取料时间延时到达后，取一次样；
1.7：取样动作结束时，记录此时计数器的值，依据本次纪录的计数器值，计算下次取样动作的取料时间延时。
如果任意时刻按停止开关，停止取料，同时不再累积料位计检测无料时间，但不影响计数器的循环计数。
所述的人机界面，为西门子SIMATIC S7－200 PLC的人机界面；管道料位计、取样球阀、PLC和人机界面通过RS-485串口线连接。取样机从输送输灰的管道上通过控制取样球阀取料，输灰管道上按装检测管道内有无灰料的传感器。
人机界面包括启动开关（按钮）、停止开关（按钮）及报警信息；可输入随机取样间隔的时间范围（以分钟为单位）和取样阀门开的时间长短（以秒为单位，可为小数）；
本实施例的取样间隔时间计算单位为0.1秒。
本发明的有益效果：采用本方法采用随机时间取样，摒弃人为因素影响，取得的样品能真实的反应灰料的质量情况，有力的保障了下一步配料的准确性，避免由于成分波动对正常生产造成影响,通过安装在输灰管道上的灰料传感器检测管道中有无料，无料时管道中充满高压空气，此时累计无料时间，并加入取料延时，有料后开始取样，避免高压风将取样箱中已取的样品吹散。该方法具有科学性、适用性、准确性的特点。
附图说明
图1为本发明实施例为系统控制流程图；
图2为本发明实施例取样机示意图；
图中：输灰管道1，检测管道中有无料的传感器2，取样球阀3，取样箱4，取样管道5，吹扫阀一6，吹扫阀二7，吹扫阀6连接高压空气。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明。
在实施例中，控制系统启动后读取人机界面HMI取样间隔范围，如人机界面HMI未输入，则给一个默认范围。系统启动读取取样间隔时间范围后计数器根据读取的时间范围即开始循环计数。计数器以PLC扫描周期为计数触发，由于扫描周期不固定，所以计数器循环计数周期在时间上没有固定规律；按下启动开关时，取启动开关触发时计数器的值计算第一次取料时间间隔，第一次取完料后用取料完成信号时计数器的值计算下一次取料时间间隔，如此往复实现可定义范围内随机时间间隔取样。
具体步骤如下：
1.1：读取人机界面随机取样时间范围 (下限A、上限B)（分钟）。
1.2：计算随机取样时间下限 C=A×600。
1.3：计算随机数值范围 （B-A）×600,并赋值给D, D=（B-A）×600。
1.4：以PLC每个扫描周期作0 、1变化的系统变量为扫描计数器输入，计数范围为（0 D），到达计数上限后计数器复位，计数器的当前值E为（0 D）之间变化的数；PLC上电运行后循环计数；
1.5：按启动开关,计算延时时间G=C+E+F；F初始值为零，为按启动开关后料位计检测输灰管道无料及两次取样间隔内时间累积，E为按启动开关作时计数器的值；同时吹扫阀门5，7同时动作，将取料管中上次取样的积料吹出防止和本次取料混料；
1.6：当传感器2检测到进料管道1无料后开始累积无料时间F，并将其加入取料时间延时G，检测到管道有料后将F清零；当进料管道无料时间超过设定时间后，发出报警并停止取料同时将F清零；
1.7：取料延时到达后，控制取样阀门3取一次样。
1.8：取样动作完成后，吹扫阀一6、吹扫阀二7同时动作，用压缩空气吹扫一下取料阀门3，防止阀门空隙中有积料影响阀门打开时间和阀门寿命；
1.9：取样动作结束后，将此时计数器的值送入E,再次计算延时时间G=C+E+F，重复1.6。
任意时刻按停止开关只是将输出断开，同时将F置零，不再累积料位计检测无料时间，但不影响计数器的循环计数。
所述的人机界面，为西门子SIMATIC S7－200 PLC的人机界面；管道料位计、取样球阀、PLC和人机界面通过RS-485串口线连接。取样机从输送输灰的管道上通过控制取样球阀取料，输灰管道上按装检测管道内有无灰料的传感器。
人机界面包括启动开关（按钮）、停止开关（按钮）及报警信息；可输入随机取样间隔的时间范围（以分钟为单位）和取样阀门开的时间长短（以秒为单位，可为小数）；
本实施例的取样间隔时间计算单位为0.1秒。
Claims (5)
1.一种随机时间间隔取样方法，其特征在于采用控制系统与取样机相结合，在给定的时间范围内，随机时间点取样；控制系统启动后读取人机界面HMI取样间隔时间范围；系统启动读取取样间隔时间范围后计数器根据读取的时间范围即开始循环计数；计数器以PLC扫描周期为计数触发；按下启动开关时，取启动开关触发时计数器的值计算第一次取料时间延时，第一次取完料后用取料完成信号时计数器的值计算下一次取料时间延时，如此往复实现可定义范围内随机时间间隔取样；
其包括如下步骤：
1.1：读取控制系统的人机界面随机取料时间范围，确定人机界面时间上下限值；
1.2：根据人机界面读取的时间范围；计算出计数器的循环计数范围；
1.3：以PLC扫描周期作为计数器计数触发，在PLC开始运行后，循环计数；
1.4：按开始取样的启动开关，取按下启动开关时计数器的值，再根据计数器的值和读取的人机界面时间上下限值，计算出取料时间延时；
1.5：当检测到进料管道无料后，开始累积无料时间，并将该时间加入取料时间延时；当进料管道无料时间超过设定时间后，发出报警并停止取料；
1.6：取料时间延时到达后，取一次样；
1.7：取样动作结束时，记录此时计数器的值，依据本次纪录的计数器值，计算下次取样动作的取料时间延时。
2.根据权利要求1所述的一种随机时间间隔取样方法，其特征在于如果任意时刻按停止开关，停止取料，同时不再累积料位计检测无料时间，但不影响计数器的循环计数。
3.根据权利要求2所述的一种随机时间间隔取样方法，其特征在于：所述的人机界面，为西门子SIMATIC S7－200 PLC的人机界面；管道料位计、取样球阀、PLC和人机界面通过RS-485串口线连接。
4.根据权利要求3所述的一种随机时间间隔取样方法，其特征在于：取样机从输送输灰的管道上通过控制取样球阀取料，输灰管道上按装检测管道内有无灰料的传感器。
5.根据权利要求3所述的一种随机时间间隔取样方法，其特征在于：人机界面包括启动开关、停止开关及报警信息；可输入随机取样间隔的时间范围和取样阀门开的时间长短。
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