CN113092733B - 一种混合机的防铸机检测系统及防铸机方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合机的防铸机检测系统及防铸机方法，包括混合机PLC控制器、电流变送器，用于在混合机中的搅拌出料端构建的检测区域，以及设置在检测区域中的力学接触模块，力学接触模块连接有传感器模块；其中，电流变送器将混合机的电机电流输送至PLC控制器，PLC控制器产生一个触发力学接触模块工作的控制信号，力学接触模块用于与检测区域的浆料进行动摩擦接触，并产生一个浆料在检测区域输送情况的波动信号，传感器模块将采集波动信号并转化成数字信号输送至PLC控制器，通过与浆料的直接的力学接触来准确的判断浆料在混合机中的理化状态，并根据定量化的浆料的理化状态，能够准确的进行混合机内的水量控制，有效的防止混合机内发生铸机情况。

Description

一种混合机的防铸机检测系统及防铸机方法

技术领域

本发明涉及石膏板生产技术领域，具体涉及一种混合机的防铸机检测系统及防铸机方法。

背景技术

在现有的石膏板的生产过程中，由于存在机械的偶然故障以及浆料本身的混合搅拌质量均在动态的差异，而这些情况一旦发生，均会造成混合机发生铸机或石膏浆料结块的现象，现有的混合机通过在腔体中设置搅拌或导流板的方式来进行浆料的挤压，而这种方式虽然能够在一定程度上解决混合浆料的大范围的下干料或铸机的问题，但当结块的浆料或干料已经脱离搅拌棒或导流部分则无法进行进一步消除结块以及铸机的影响，从下料口出现的浆料依然存在上述的情况。

现有的整体控制属于开环控制，无任何保护连锁功能。混合机的电流只具备显示功能，没有实现参与电气控制，铸机事件发生时，混合机直接过载跳电，无任何保护措施。同时，应急水为直接线路控制，没有PLC自动参与控制，铸机事故发生时，需要靠人为操作开启应急水，不能及时有效的避免铸机故障的发生。

而在通过监测驱动电机的电流值来确定浆料是否出现结块不同的是，由于搅盘处于搅拌过程中，而混合机的腔体又处于浆料和水体的混合过程，该过程中，浆料和搅拌棒之间的接触性质始终处于变化的状态，那么就使驱动电机的电流始终处于不稳定的状态，而为了保持搅拌电机的稳定性和寿命，通常需要通过调节或滤波来消除这部分的影响，则电机的电流或电阻无法有效的作为判断浆料是否结块以及是否发生铸机的有效参考。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合机的防铸机检测系统及防铸机方法，以解决现有技术中仅仅通过电机电流无法准确的判断石膏板混合机内部浆料的凝结以及造成铸机程度的影响的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种混合机的防铸机检测系统，包括混合机PLC控制器、电流变送器，用于在混合机中的搅拌出料端构建的检测区域，所述检测区域用于进行稳定的浆料输送，以及设置在检测区域中的力学接触模块，所述力学接触模块连接有传感器模块；

其中，所述电流变送器将所述混合机的电机电流输送至PLC控制器，PLC控制器产生一个触发所述力学接触模块工作的控制信号，所述力学接触模块用于与所述检测区域的浆料进行动摩擦接触，并产生一个浆料在检测区域输送情况的波动信号，传感器模块将采集波动信号并转化成数字信号输送至PLC控制器，PLC控制器根据波动信号分析判断石膏板浆料的理化性质。

作为本发明的一种优选方案，所述力学接触模块包括微动模块、动作触发模块以及力向补偿模块；

所述微动模块与检测区域输送的浆料进行接触并产生阻力；

所述动作触发模块连接微动模块，用于在PLC控制下给所述微动模块提供一个逆浆料输送方向的初始波动量；

所述力向补偿模块，连接在所述微动模块上，用于在所述微动模块与所述检测区域的浆料动摩擦接触，并且在该动摩擦接触作用下，补偿微动模块减少的初始波动量，传感器模块采集力向补偿模块的补偿波动信号，并输送至PLC控制器。

作为本发明的一种优选方案，所述微动模块包括安装在所述检测区域的导向触板，且所述导向触板的端部均设置有受力角度板，且位于所述导向触板顶部的所述受力角度板与所述检测区域的进料方向垂直或成锐角。

作为本发明的一种优选方案，所述微动模块连接用于接收PLC控制器的产生的触发信号，并给与所述导向触板一个逆浆料输送方向的初始波动量的动作触发模块，所述导向触板通过连接件连接所述动作触发模块，且所述力向补偿模块位于所述连接件的顶部，并固定连接混合机的机体，所述动作触发模块和所述力向补偿模块的作用力位于同一轴线上。

作为本发明的一种优选方案，所述动作触发模块包括微型气动伸缩杆，以及套装在所述微型气动伸缩杆上的弹动杆，所述弹动杆固定连接所述连接件，所述微型气动伸缩杆的杆身上套装有弹簧组，且所述弹簧组的顶部固定连接在所述弹动杆上。

作为本发明的一种优选方案，所述力向补偿模块包括连接在连接件上的钳状弹性件，所述钳状弹性件的顶部固定连接在所述机壳腔体的内壁上，且所述钳状弹性件的顶部中间连接有补偿弹簧，所述补偿弹簧的底部连接在所述连接件的顶部，且所述传感器模块用于采集所述补偿弹簧的状态数据。

作为本发明的一种优选方案，所述电流变送器将所述混合机的异常的电机电流输送至PLC控制器，PLC控制器在单位时间的相等时间间隔内，通过动作触发模块给微动模块施加一个逆浆料输送方向的出程的振动，微动模块在振动下产生波动，而检测区域中的浆料和所述微动模块之间的动摩擦力将反抗微动组件的出程的振动，产生一个回程的抑制波动，而抑制波动与出程的振动之间的差值，通过力向补偿模块进行补偿。

作为本发明的一种优选方案，还包括连接PLC控制器，并与PLC控制器直接线路控制的混合机应急水供应模块，PLC控制器根据补偿波动信号的大小，直接线路控制混合机应急水供应模块。

本发明提供了一种防铸机方法，包括步骤：

S100、通过在混合机的电机上设置用于采集电机异常电流的电流变送器，以及在混合机中的搅拌出料端构建的用于进行稳定输送浆料的检测区域，电流变送器将电机异常电流发送至混合机的PLC控制器；

S200、PLC控制器在单位时间的相等时间间隔内，通过动作触发模块给微动模块施加一个逆浆料输送方向的出程的振动，微动模块在振动下产生波动，而检测区域中的浆料和所述微动模块之间的动摩擦力将反抗微动组件的出程的振动，产生一个回程的抑制波动，而抑制波动与出程的振动之间的差值，通过力向补偿模块进行补偿；

S300、传感器模块采集力向补偿模块的补偿波动信号，并输送至PLC控制器，PLC控制器根据补偿波动信号的大小，直接线路控制混合机应急水供应模块进行混合机内部的水体补充和清洗。

作为本发明的一种优选方案，其中，抑制波动与出程的振动之间的差值小于标准浆料通过检测区域的状态下的差值，回程的抑制波动较大，标识浆料中凝结块较多；抑制波动与出程的振动之间的差值大于标准浆料通过检测区域的状态下的差值，则回程的抑制波动将较小，表示浆料的理化性质接近于标准状态下的理论值。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明利用混合机的电机异常电流作为混合机内的浆料的异常状态的预测，并通过建立稳定的浆料输送的检测区域，并通过与浆料的直接的力学接触来准确的判断浆料在混合机中的理化状态，并根据定量化的浆料的理化状态，能够准确的进行混合机内的水量控制，有效的防止混合机内发生铸机情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供检测系统的结构示意框图；

图2为本发明实施例提供微动组件的结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-混合机PLC控制器；2-检测区域；3-力学接触模块4-传感器模块；5-混合机应急水供应模块；6-微动模块；7-力向补偿模块；8-动作触发模块；9-连接件；

601-导向触板；602-受力角度板；

701-钳状弹性件；702-补偿弹簧；

801-微型气动伸缩杆；802-弹动杆；803-弹簧组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明提供了一种混合机的防铸机检测系统，包括混合机PLC控制器1、电流变送器，用于在混合机中的搅拌出料端构建的检测区域2，所述检测区域2用于进行稳定的浆料输送，以及设置在检测区域2中的力学接触模块3，所述力学接触模块3连接有传感器模块4；

其中，所述电流变送器将所述混合机的电机电流输送至PLC控制器，PLC控制器产生一个触发力学接触模块3工作的控制信号，力学接触模块3用于与检测区域2的浆料进行动摩擦接触，并产生一个浆料在检测区域2输送情况的波动信号，传感器模块4将采集波动信号并转化成数字信号输送至PLC控制器，PLC控制器根据波动信号分析判断石膏板浆料的理化性质，通过传感器采集力向补偿模块7的数字信号，则能够清晰的体现，输料通道中浆料的情况。

力学接触模块3包括微动模块6、动作触发模块8以及力向补偿模块7；

微动模块6与检测区域2输送的浆料进行接触并产生阻力；

动作触发模块8连接微动模块6，用于在PLC控制下给微动模块6提供一个逆浆料输送方向的初始波动量；

力向补偿模块7，连接在微动模块6上，用于在微动模块6与检测区域2的浆料动摩擦接触，并且在该动摩擦接触作用下，补偿微动模块6减少的初始波动量，传感器模块4采集力向补偿模块7的补偿波动信号，并输送至PLC控制器。

微动模块6包括安装在检测区域2的导向触板601，且导向触板601的端部均设置有受力角度板602，且位于导向触板顶部的受力角度板602与检测区域2的进料方向垂直或成锐角。

由于混合机大多采用水平向的搅拌混料方式，因此，混合机内的浆料的流动是径向上的，通过受力角度板602与检测区域2的垂直或成锐角的状态，使浆料在流向检测区域时，首先提供受力角度板602一个沿径向的力，来避免受力角度板602在检测时的径向波动干扰，随后，浆料与受力角度板602之间的动摩擦接触的受力方向将沿着导向触板601的表面，并在导向触板601的底部的受力角度板602上产生阻力，这样能够进行浆料的准确的引流以及，单一化浆料的受力环境，提高测量的准确度。

微动模块6连接用于接收PLC控制器的产生的触发信号，并给与导向触板601一个逆浆料输送方向的初始波动量的动作触发模块8，导向触板601通过连接件9连接动作触发模块8，且力向补偿模块7位于连接件9的顶部，并固定连接混合机的机体，动作触发模块8和力向补偿模块7的作用力位于同一轴线上。

动作触发模块8包括微型气动伸缩杆801，以及套装在微型气动伸缩杆801上的弹动杆802，弹动杆802固定连接连接件9，微型气动伸缩杆801的杆身上套装有弹簧组803，且弹簧组803的顶部固定连接在弹动杆802上。

力向补偿模块7包括连接在连接件9上的钳状弹性件701，钳状弹性件701的顶部固定连接在机壳腔体2的内壁上，钳状弹性件701能够进行纵向上的压缩和伸展，其中用于保持力向补偿模块7的纵向作用力，且钳状弹性件701的顶部中间连接有补偿弹簧702，钳状弹性件701保持补偿弹簧702的在轴向上的形变的稳定性，补偿弹簧702的底部连接在连接件9的顶部，且传感器模块4用于采集补偿弹簧702的状态数据。

电流变送器将混合机的异常的电机电流输送至PLC控制器，PLC控制器在单位时间的相等时间间隔内，通过动作触发模块8给微动模块6施加一个逆浆料输送方向的出程的振动，微动模块6在振动下产生波动，而检测区域2中的浆料和所述微动模块6之间的动摩擦力将反抗微动组件的出程的振动，产生一个回程的抑制波动，而抑制波动与出程的振动之间的差值，通过力向补偿模块7进行补偿。

还包括连接PLC控制器，并与PLC控制器直接线路控制的混合机应急水供应模块5，PLC控制器根据补偿波动信号的大小，直接线路控制混合机应急水供应模块5，本发明将微动模块6引入到混合机的PLC控制系统中，根据混合机电流的大小判断混合机的运行情况，铸机故障发生时，传感器采集的力向补偿模块7数据出现异常上升，当力向补偿模块7采集的数据大于设定值时或低于正常值时，外置的清洗水供源应急水立即开启，通过混合机应急水供应模块5向混合机内补充大量水，防止石膏凝固，将石膏从混合机内冲刷出去，避免铸机故障的发生。

本发明提供了一种防铸机方法，包括步骤：

S100、通过在混合机的电机上设置用于采集电机异常电流的电流变送器，以及在混合机中的搅拌出料端构建的用于进行稳定输送浆料的检测区域，电流变送器将电机异常电流发送至混合机的PLC控制器；

S200、PLC控制器在单位时间的相等时间间隔内，通过动作触发模块给微动模块施加一个逆浆料输送方向的出程的振动，微动模块在振动下产生波动，而检测区域中的浆料和所述微动模块之间的动摩擦力将反抗微动组件的出程的振动，产生一个回程的抑制波动，而抑制波动与出程的振动之间的差值，通过力向补偿模块进行补偿；

S300、传感器模块采集力向补偿模块的补偿波动信号，并输送至PLC控制器，PLC控制器根据补偿波动信号的大小，直接线路控制混合机应急水供应模块进行混合机内部的水体补充和清洗。

其中，抑制波动与出程的振动之间的差值小于标准浆料通过检测区域的状态下的差值，回程的抑制波动较大，标识浆料中凝结块较多；抑制波动与出程的振动之间的差值大于标准浆料通过检测区域的状态下的差值，则回程的抑制波动将较小，表示浆料的理化性质接近于标准状态下的理论值。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (9)

1.一种混合机的防铸机检测系统，其特征在于，包括混合机PLC控制器、电流变送器，用于在混合机中的搅拌出料端构建的检测区域，所述检测区域用于进行稳定的浆料输送，以及设置在检测区域中的力学接触模块，所述力学接触模块连接有传感器模块；

其中，所述电流变送器将所述混合机的电机电流输送至PLC控制器，PLC控制器产生一个触发所述力学接触模块工作的控制信号，所述力学接触模块用于与所述检测区域的浆料进行动摩擦接触，并产生一个浆料在检测区域输送情况的波动信号，传感器模块将采集波动信号并转化成数字信号输送至PLC控制器，PLC控制器根据波动信号分析判断石膏板浆料的理化性质；

其中，所述力学接触模块包括微动模块、动作触发模块以及力向补偿模块；

所述微动模块与检测区域输送的浆料进行接触并产生阻力；

所述动作触发模块连接微动模块，用于在PLC控制下给所述微动模块提供一个逆浆料输送方向的初始波动量；

所述力向补偿模块，连接在所述微动模块上，用于在所述微动模块与所述检测区域的浆料动摩擦接触，并且在该动摩擦接触作用下，补偿微动模块减少的初始波动量，传感器模块采集力向补偿模块的补偿波动信号，并输送至PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的一种混合机的防铸机检测系统，其特征在于，所述微动模块（6）包括安装在所述检测区域的导向触板（601），且所述导向触板（601）的端部均设置有受力角度板（602），且位于所述导向触板顶部的所述受力角度板（602）与所述检测区域的进料方向垂直或成锐角。

3.根据权利要求2所述的一种混合机的防铸机检测系统，其特征在于，所述微动模块（6）连接用于接收PLC控制器的产生的触发信号，并给与所述导向触板（601）一个逆浆料输送方向的初始波动量的动作触发模块（8），所述导向触板（601）通过连接件（9）连接所述动作触发模块（8），且所述力向补偿模块（7）位于所述连接件（9）的顶部，并固定连接混合机的机体，所述动作触发模块（8）和所述力向补偿模块（7）的作用力位于同一轴线上。

4.根据权利要求3所述的一种混合机的防铸机检测系统，其特征在于，所述动作触发模块（8）包括微型气动伸缩杆（801），以及套装在所述微型气动伸缩杆（801）上的弹动杆（802），所述弹动杆（802）固定连接所述连接件（9），所述微型气动伸缩杆（801）的杆身上套装有弹簧组（803），且所述弹簧组（803）的顶部固定连接在所述弹动杆（802）上。

5.根据权利要求3所述的一种混合机的防铸机检测系统，其特征在于，所述力向补偿模块（7）包括连接在连接件（9）上的钳状弹性件（701），所述钳状弹性件（701）的顶部固定连接在机壳腔体（2）的内壁上，且所述钳状弹性件（701）的顶部中间连接有补偿弹簧（702），所述补偿弹簧（702）的底部连接在所述连接件（9）的顶部，且所述传感器模块用于采集所述补偿弹簧（702）的状态数据。

6.根据权利要求5所述的一种混合机的防铸机检测系统，其特征在于，所述电流变送器将所述混合机的异常的电机电流输送至PLC控制器，PLC控制器在单位时间的相等时间间隔内，通过动作触发模块给微动模块施加一个逆浆料输送方向的出程的振动，微动模块在振动下产生波动，而检测区域中的浆料和所述微动模块之间的动摩擦力将反抗微动组件的出程的振动，产生一个回程的抑制波动，而抑制波动与出程的振动之间的差值，通过力向补偿模块进行补偿。

7.根据权利要求1所述的一种混合机的防铸机检测系统，其特征在于，还包括连接PLC控制器，并与PLC控制器直接线路控制的混合机应急水供应模块，PLC控制器根据补偿波动信号的大小，直接线路控制混合机应急水供应模块。

8.一种防铸机方法，用于实现权利要求1所述的防铸机检测系统，其特征在于，包括步骤：

S100、通过在混合机的电机上设置用于采集电机异常电流的电流变送器，以及在混合机中的搅拌出料端构建的用于进行稳定输送浆料的检测区域，电流变送器将电机异常电流发送至混合机的PLC控制器；

S200、PLC控制器在单位时间的相等时间间隔内，通过动作触发模块给微动模块施加一个逆浆料输送方向的出程的振动，微动模块在振动下产生波动，而检测区域中的浆料和所述微动模块之间的动摩擦力将反抗微动组件的出程的振动，产生一个回程的抑制波动，而抑制波动与出程的振动之间的差值，通过力向补偿模块进行补偿；

S300、传感器模块采集力向补偿模块的补偿波动信号，并输送至PLC控制器，PLC控制器根据补偿波动信号的大小，直接线路控制混合机应急水供应模块进行混合机内部的水体补充和清洗。

9.根据权利要求8所述的一种防铸机方法，其特征在于，其中，抑制波动与出程的振动之间的差值小于标准浆料通过检测区域的状态下的差值，回程的抑制波动较大，标识浆料中凝结块较多；抑制波动与出程的振动之间的差值大于标准浆料通过检测区域的状态下的差值，则回程的抑制波动将较小，表示浆料的理化性质接近于标准状态下的理论值。

Images