CN110161306A - 多回路安培小时总计量仪表和电镀控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多回路安培小时总计量仪表，包括多个信号隔离转换器、多回路测量仪、安培小时计。各信号隔离转换器用于分别采集对应电流信号并将电流信号隔离转换为标准模拟量信号并输出；多回路测量仪与信号隔离转换器相连接，多回路测量仪用于基于各路标准模拟量信号计算各路转换通路中的电流之和；安培小时计与多回路测量仪相连接，安培小时计用于基于各路转换通路中的电流之和计算安培小时累积量。本发明还涉及一种基于上述多回路安培小时总计量仪表的电镀控制系统和方法。本发明解决了多回路安培小时量计算的问题，将其应用到电镀行业中可以实现多电镀槽的同时控制，从而提高自动化水平。

Description

多回路安培小时总计量仪表和电镀控制系统及方法
技术领域
本发明属于工业自动化控制领域，具体涉及一种多回路安培小时总计量仪表，以及基于该多回路安培小时总计量仪表的电镀控制系统和方法。
背景技术
安培小时量本质为电流与时间的积算量，相应的计量仪表即为安培小时计。在很多工业自动化或电力计量场合，需要对安培小时值进行计量。特别是电镀行业，通过计量镀槽中流过的安培小时量就可以间接计算出镀层的电镀金属质量，从而间接计算出镀层厚度。安培小时计的基本功能就是对镀层厚度进行控制，根据镀液消耗的安培小时量，可以指导按时添加、补充镀液成分，从而保证电镀的质量。安培小时计采集镀槽的实时电流值，计算安培小时累计值，累计值达到预设值时，其输出触点控制自动加料设备，向镀槽补充添加剂等。
而目前的安培小时计量方案中，一台安培小时计量仪表只有一个电流测量通道，因此只可计量一个镀槽的安培小时量，而多数电镀生产过程中，都是多个镀槽同时工作，这种只依据其中一个镀槽的安培小时量作为镀液添加的依据，导致的结果就是控制精度差，镀层质量得不到保证，而随着电镀行业的发展，对控制精度的要求也在越来越高。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够针对多电流通道进行安培小时量计量的仪表。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种多回路安培小时总计量仪表，包括：
多个信号隔离转换器，各所述信号隔离转换器用于分别采集对应电流信号并将所述电流信号隔离转换为标准模拟量信号并输出；
多回路测量仪，所述多回路测量仪与所述信号隔离转换器相连接，所述多回路测量仪用于基于各路所述标准模拟量信号计算各路所述转换通路中的电流之和；
安培小时计，所述安培小时计与所述多回路测量仪相连接，所述安培小时计用于基于各路所述转换通路中的电流之和计算安培小时累积量。
所述多回路安培小时总计量仪表还包括用于显示电流值的显示器。
本发明还提供一种基于上述多回路安培小时总计量仪表的用于控制电镀系统的电镀作业的电镀控制系统，它包括上述多回路安培小时总计量仪表、与所述多回路安培小时总计量仪表相连接并基于计算出的安培小时累积量输出控制信号的控制器、由所述控制信号控制是否动作并用于控制所述电镀系统的自动加料设备工作的继电器，所述多回路安培小时总计量仪表的所述信号隔离电路与所述电镀系统的各电镀槽相连接并对应采集所述电镀槽的电镀电流。
上述电镀控制系统采用的电镀控制方法为：通过所述多回路安培小时总计量仪表采集各所述电镀槽的电镀电流并计算出安培小时累积量，在所述控制器中预设安培小时累积量阈值，所述控制器判断所述多回路安培小时总计量仪表计算出的计算出安培小时累积量与所述安培小时累积量阈值的大小关系，若所述多回路安培小时总计量仪表计算出的计算出安培小时累积量达到所述安培小时累积量阈值，则所述控制器输出使所述继电器动作的控制信号，所述继电器动作而使所述自动加料设备工作，向各所述电镀槽中添加电镀料。
所述控制器中还设置有加料时间阈值，所述控制器输出使所述继电器动作的控制信号时开始计时，当计时达到设置的所述加料时间阈值时，所述控制器输出使所述继电器复位的控制信号，则所述继电器复位而使所述自动加料设备停止工作。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明解决了多回路安培小时量计算的问题，将其应用到电镀行业中可以实现多电镀槽的同时控制，从而提高自动化水平。
附图说明
附图1为本发明的多回路安培小时总计量仪表的系统框图。
附图2为本发明的电镀控制方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：如附图1所示，一种多回路安培小时总计量仪表，包括多个信号隔离转换器、多回路测量仪和安培小时计。
信号隔离转换器用于分别采集对应电流信号并将电流信号隔离转换为标准模拟量信号并输出。
多回路测量仪与信号隔离转换器相连接，用于基于各路标准模拟量信号计算各路转换通路中的电流之和。多回路测量仪可以设置用于显示电流值的显示器。
安培小时计与多回路测量仪相连接，用于基于各路转换通路中的电流之和计算安培小时累积量。
将上述多回路安培小时总计量仪表应用到电镀行业中时，其信号隔离电路的各转换通路与电镀系统的各电镀槽一一对应相连接并对应采集电镀槽的电镀电流。则：
信号隔离转换器接收各电镀槽整流器输出的实时电流信号，常规信号为直流电流分流器输出的0-75mVdc、0-60mVdc，隔离转换后输出标准模拟量信号4-20mAdc。因分流器输出的mV级的电压信号，存在传输距离短、抗干扰能力差的问题，因此每个镀槽单独配置一只信号隔离器转换器，实现将mV级电压信号转换为抗干扰能力强、传输距离更远的4-20mA信号。信号隔离器转换器使各个电镀槽的电流信号传输相互隔离，增强了信号传输的稳定性，各信号之间也不会相互干扰。
多回路测量仪接收所有信号隔离转换器的4-20mAdc输出信号，量纲转换为各路输入信号对应的实时电流值，计算出所有回路的实时电流值总和。各通道实时电流值及电流值总和可以在多回路测量仪上依次循环显示。仪表再将总电流值通过一路4-20mAdc模拟量信号变送输出。
安培小时计接收多回路测量仪输出的针对总实时电流值的4-20mAdc模拟量信号，量纲转换为实际的总实时电流值，并通过与时间的积算，计量出总安培小时累计量。
基于上述多回路安培小时总计量仪表，一种用于控制电镀系统的电镀作业的电镀控制系统包括该多回路安培小时总计量仪表、与多回路安培小时总计量仪表相连接并基于计算出的安培小时累积量输出控制信号的控制器、由控制信号控制是否动作并用于控制电镀系统的自动加料设备工作的继电器。
如附图2所示，上述电镀控制系统采用的电镀控制方法为：通过多回路安培小时总计量仪表采集各电镀槽的电镀电流并计算出安培小时累积量，在控制器中预设安培小时累积量阈值AL1H，控制器判断多回路安培小时总计量仪表计算出的计算出安培小时累积量与安培小时累积量阈值AL1H的大小关系，若多回路安培小时总计量仪表计算出的计算出安培小时累积量达到安培小时累积量阈值AL1H，则控制器输出使继电器动作的控制信号，继电器动作而使自动加料设备工作，向各电镀槽中添加补充的电镀料。控制器中还设置有加料时间阈值tYA1，控制器输出使继电器动作的控制信号时开始计时，当计时达到设置的加料时间阈值tYA1时，控制器输出使继电器复位的控制信号，则继电器复位而使自动加料设备停止工作，安培小时累计值清零，重新开始下一个计量周期。通过控制加料时间，达到控制加料剂量的目的。通过该方案实现了电镀生产过程中工艺参数的自动化控制。
在本实施例的多回路安培小时总计量仪表中，信号隔离转换器共8只，分别接收来个1~8号电镀槽整流器的分流器的0-75mVdc信号，隔离转换为4-20mAdc输出；工作电源：AC220V。通道测量仪表1台，接收8个信号隔离转换器的4-20mAdc信号，根据仪表设定的电流量程（对应整流器电流等级）及当前采样值，量纲转换出各镀槽当前实时电流值，并计算出所有实时电流的总和，仪表循环显示各镀槽的实时电流值和总电流值；仪表同时将总电流值变送为4-20mAdc信号输出；仪表测量转换精度高，输入/输出/电源之间相互隔离，抗干扰能力强。安培小时计1台，接收八通道测量仪表的4-20mAdc输出信号，根据安培小时计设定的电流量程（对应8个镀槽的电流总和上限）及当前采样值，量纲转换出8个镀槽总电流实时值，并通过总电流值与时间的积算，计算出8个镀槽消耗的总安培小时量；仪表上排8位显示安培小时累计量，下排8位显示总电流实时值。当总安培小时累计量达到加料设定值后，输出继电器动作，控制加料泵工作，加药时间结束后，继电器复位，总安培小时累计值清零。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种多回路安培小时总计量仪表，其特征在于：所述多回路安培小时总计量仪表包括：
多个信号隔离转换器，各所述信号隔离转换器用于分别采集对应电流信号并将所述电流信号隔离转换为标准模拟量信号并输出；
多回路测量仪，所述多回路测量仪与所述信号隔离转换器相连接，所述多回路测量仪用于基于各路所述标准模拟量信号计算各路所述转换通路中的电流之和；
安培小时计，所述安培小时计与所述多回路测量仪相连接，所述安培小时计用于基于各路所述转换通路中的电流之和计算安培小时累积量。
2.根据权利要求1所述的多回路安培小时总计量仪表，其特征在于：所述多回路安培小时总计量仪表还包括用于显示电流值的显示器。
3.一种电镀控制系统，用于控制电镀系统的电镀作业，其特征在于：所述电镀控制系统包括如权利要求1所述的多回路安培小时总计量仪表、与所述多回路安培小时总计量仪表相连接并基于计算出的安培小时累积量输出控制信号的控制器、由所述控制信号控制是否动作并用于控制所述电镀系统的自动加料设备工作的继电器，所述多回路安培小时总计量仪表的所述信号隔离电路与所述电镀系统的各电镀槽相连接并对应采集所述电镀槽的电镀电流。
4.一种如权利要求3所述的电镀控制系统采用的电镀控制方法，其特征在于：所述电镀控制方法为：通过所述多回路安培小时总计量仪表采集各所述电镀槽的电镀电流并计算出安培小时累积量，在所述控制器中预设安培小时累积量阈值，所述控制器判断所述多回路安培小时总计量仪表计算出的计算出安培小时累积量与所述安培小时累积量阈值的大小关系，若所述多回路安培小时总计量仪表计算出的计算出安培小时累积量达到所述安培小时累积量阈值，则所述控制器输出使所述继电器动作的控制信号，所述继电器动作而使所述自动加料设备工作，向各所述电镀槽中添加电镀料。
5.根据权利要求4所述的电镀控制方法，其特征在于：所述控制器中还设置有加料时间阈值，所述控制器输出使所述继电器动作的控制信号时开始计时，当计时达到设置的所述加料时间阈值时，所述控制器输出使所述继电器复位的控制信号，则所述继电器复位而使所述自动加料设备停止工作。
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