CN114237149A - 一种散装水泥发运一键启动控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散装水泥发运一键启动控制系统，包括散装水泥发运设备，用于对水泥进行装车操作；所述控制系统还包括PLC控制器、启动按钮，所述PLC控制器的输出端与散装水泥发运设备连接，用于驱动控制散装水泥发运设备中各机构的运行；所述启动按钮与PLC控制器连接，用于发出启动信号至PLC控制器，所述PLC控制器根据预先设置的启动控制逻辑来控制散装水泥发运设备中各机构按照设定顺序开机。本发明采用PLC对散装机的水泥发运装车进行自动化控制，减少人工的操作量，提高发运效率和减轻员工劳动强度；操作简单且仅需要录入装车量后按键一键启动控制并自动停机。

Description

一种散装水泥发运一键启动控制系统及方法

技术领域

本发明涉及水泥生产领域，特别涉及一种散装水泥发运一键启动控制系统及方法。

背景技术

散装水泥发运设备用于散装水泥的装车和发运，包括罗茨风机、收尘器、气动阀、流量阀，现有技术的控制方式为人工开机控制散装机的工作，岗位人员工作劳动强度大且容易出现认为误差或错误，同时在装车过程中无称重设备，发运量仅凭发运人员根据经验和发运时间进行粗略估计，影响发运效率且存在交通查超风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种散装水泥发运一键启动控制系统及方法，用于通过对散装发运设备进行修改，实现自动一键控制启动，从而减少操作人员劳动强度，自动开启还可以保证了运行的可靠。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种散装水泥发运一键启动控制系统，包括散装水泥发运设备，用于对水泥进行装车操作；还包括PLC控制器、启动按钮，所述PLC控制器的输出端与散装水泥发运设备连接，用于驱动控制散装水泥发运设备中各机构的运行；所述启动按钮与PLC控制器连接，用于发出启动信号至PLC控制器，所述PLC控制器根据预先设置的启动控制逻辑来控制散装水泥发运设备中各机构按照设定顺序开机。

所述控制系统还包括计量秤，所述计量秤用于计量装车发运水泥重量数据，其输出端连接PLC控制器，用于获取装车发运的水泥重量。

所述计量秤为转子计量秤，用于设置在散装水泥发运设备的气动阀和散装头之间。

所述PLC控制器的输入端连接摄像头，所述摄像头用于采集散装水泥发运设备的运行情况的视频数据。

所述PLC控制器与人机交互模块连接，用于进行人机数据的显示和录入。

所述控制系统还包括IC卡识别装置，所述IC卡识别装置与PLC控制器连接，用于获取水泥发运装车人或负责人的身份信息。

所述PLC控制器根据采集的IC卡来信息来判断发运人员的身份信息并验证完成后才允许设备启动；所述PLC控制器对采集的IC卡对应的身份信息进行记录保存。

一种散装水泥发运一键启动控制系统的控制方法，包括如下步骤：

在散装车到达装料位置后，PLC控制器通过IC卡识别装置获取IC卡信息，当检测到合法IC卡信息后，驱动人机交互模块进入装机量设定界面，操作用户在设定界面录入装车量后PLC控制器检测启动按钮的驱动信号，在按下启动按钮后，所述PLC控制器控制散装水泥发运设备中各机构按照设定顺序开机进行装料。

PLC控制器实时采集装车量，当达到装车量后控制散装水泥发运设备中各机构按照设定关机。

PLC在控制散装水泥发运设备启动时控制装车流量速度缓慢提升至设定的装车流量速度；并在实时装车量达到提前量时控制装车流量速度减缓，直至装车量达到设定界面录入的装车量后停止；其中提前量为接近且小于设定界面录入装车量的数值。

本发明的优点在于：采用PLC对散装机的水泥发运装车进行自动化控制，减少人工的操作量，提高发运效率和减轻员工劳动强度；操作简单且仅需要录入装车量后按键一键启动控制并自动停机；实时监控装机量，可以在达到设定装机量后自动停止且可显示通过计量秤测量的水泥重量，减少装机量超重等风险的发生，保护发运运输的安全；对水泥发运操作人员的IC卡进行识别登记记录，可以记录操作人员或发运人员信息以及每一次发车对应的重量等数据，同时可以结合视频数据一起存储，提供了监控和追溯数据，保障了发运的流程可追溯查看；在控制启动时通过对装机流量的控制保障了装车的重量与设定重量的精度，避免多装或少装的发生；控制精度更加准确。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明一种散装水泥发运一键启动控制系统结构原理图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

散装水泥发运设备(散装机)是将水泥装进运输车辆的设备，包括气动阀、流量阀、收尘器、罗茨风机等，现有技术的散装机的控制多依赖于人工开启一一开启和关闭，这种方式会增加操作人员的工作强度；同时对于装车的水泥重量也仅仅是估算，结果不准确，无法追溯实际出厂水泥数据；因此现有技术的存在效率低、劳动强度高、依赖于人工经验控制等缺陷。针对散装发运过程中员工劳动强度大、装车重量无法有效控制、发运效率低等问题可增加转子计量秤实时计量装车发运水泥重量，并通过PLC实现发散设备按工艺要求顺序一键自动开机下料。本次发明大大提升了发运效率、有效减轻了员工劳动强度和降低了交通查超风险。

本申请涉及到的硬件包括：

1.采购一台司德伯转子计量秤(型号：TSZC300)，用于散装水泥发运重量实时计量。

2.散装机旁及散装下料口增加摄像头接入局控监控发运设备运行情况。

3.将气动阀机械限位开关改为接近开关提高保护可靠性。

4.在原气动阀与散装头间安装转子秤。

5.将散装收尘、气动阀、流量阀、罗茨风机驱动与应答信号接入转子秤PLC控制系统，开机过程中按开收尘器—秤除皮—开流量阀—开气动阀顺序自动开机(停机相反)。

6.操作方法与步骤：散装车移入装料位置—插入IC卡—设定装机量—散装头下移入散装车装料口—启动装料(收尘器、气动阀、流量阀、罗茨风机自动运行，不需人为干预)。

如图1所示，一种散装水泥发运一键启动控制系统，包括散装水泥发运设备，用于对水泥进行装车操作，将水泥装入车辆中以实现车辆运输水泥的需求；一键启动控制系统包括PLC控制器、启动按钮；

PLC控制器的输出端与散装水泥发运设备连接，用于驱动控制散装水泥发运设备中各机构的运行；散装水泥发运设备一般包括有收尘器、气动阀、流量阀、罗茨风机等部件，PLC控制器通过控制信号线连接各部件或驱动各部件的供电来实现各部件的运行，在各部件运行后则实现了水泥的装车控制。通过PLC控制器预先设置控制逻辑，就可以实现自动控制各部件工作。从而该手动控制各部件的工作为PLC控制器自动控制各部件工作。

启动按钮为一键启动按键，其与PLC控制器连接，一键启动控制按键用于发出启动信号至PLC控制器，PLC控制器根据预先设置的启动控制逻辑来控制散装水泥发运设备中各机构按照设定顺序开机。预先设置的启动控制逻辑是指收尘器、气动阀、流量阀、罗茨风机等散装机部件的启动工作顺序，从而实现散装机的启动。

在一个优选的实施例中，因为本申请是一键启动控制自动装车，因此需要设置停止按钮，用于实现一键停止散装机的运行，用于在一些特殊情况下及时停止散装机的装车，提供保护和安全。同时在PLC中设置停止控制逻辑来控制散装水泥发运设备中各机构部件按照设定顺序停机。

在本申请的一个优选的实施例中，设置有用于计量装车重量的计量秤，计量秤用于计量装车发运水泥重量数据，其输出端连接PLC控制器，用于获取装车发运的水泥重量。PLC控制器可以通过人机交互界面对数据进行统计展示，从而实现了准确的装车重量的采集，避免了人工估计错误造成的超限。计量秤采用转子计量秤，其设置在散装水泥发运设备的气动阀和散装头之间，从而实现散装头装入到车辆中的水泥的重量。

在本申请中，为了实现监控的目的，在散装机旁还设置有摄像头，PLC控制器的输入端连接摄像头，摄像头用于采集散装水泥发运设备的运行情况的视频数据。PLC控制器可以对采集的数据进行存储记录以及上传至云平台进行保存，从而实现了水泥发运的视频监控，可以做到视频追溯的目的。

在本申请中，PLC控制器与人机交互模块连接，用于进行人机数据的显示和录入。人机交互模块可以采用触控屏来实现，可以在触控屏上集成开发各种功能按键以及信息展示功能。包括可以将一键启动按键集成在触控屏上。触控屏上还开发设置有装车量录入的窗口用于录入车辆的装车量，方便PLC控制器在启动装车后根据装车量来控制装车进程的结束。在触控屏上可以显示计量秤采集的实时重量数据，方便操作人员查看。

在一个优选的实施例中，为了对水泥发运进行严格控制、监控和追溯，设置IC卡识别装置IC卡识别装置与PLC控制器连接，用于获取水泥发运装车人或负责人的身份信息。IC卡为操作人员、发运人员等工作人员的身份识别卡片，当散装机启动时，需要通过一键启动按钮进行控制以及输入装车量的功能时，需要检测出IC卡且识别验证成功方可操作。预先在PLC控制器连接的数据库中设置IC卡信息，PLC检测到的IC卡与预先设置的IC卡信息进行比对，对比成功则允许录入装车量且允许启动按键的工作，否则禁止启动按键的启动工作。即PLC控制器根据采集的IC卡来信息来判断发运人员的身份信息并验证完成后才允许设备启动；

同时PLC控制器对采集的IC卡对应的身份信息进行记录保存。IC卡识别验证成功后，用户即可操作发运水泥，此时PLC记录设定的装车量、装车过程中的视频数据、装车结束时计量秤的实时数据等参数与IC卡身份信息相匹配后存储并上传至监控服务器中进行存储监控，方便后续的查看和追溯。

本申请的一种散装水泥发运一键启动控制系统的控制方法，包括如下步骤：在散装车到达装料位置后，PLC控制器通过IC卡识别装置获取IC卡信息，当检测到合法IC卡信息后，驱动人机交互模块进入装机量设定界面，操作用户在设定界面录入装车量后PLC控制器检测启动按钮的驱动信号，在按下启动按钮后，所述PLC控制器控制散装水泥发运设备中各机构按照设定顺序开机进行装料。

合法IC卡信息是指PLC控制器检测的IC卡片信息在数据库中预先设置的对应卡片身份信息，也就是说该卡片在PLC数据库中有存储记录即为合法。合法后进入到PLC的启动界面，触控屏上会显示装车量录入设定界面，用户可以设定水泥装车的重量，设定完成后按下一键启动按键，PLC接收到触发信号后开始控制散装水泥的发运设备的各机构按照设定的开机顺序和逻辑进行水泥装料。在装料过程中PLC控制器实时采集装车量，采集水泥的撞车重量采用转子计量秤的数据来判断，当达到装车量后控制散装水泥发运设备中各机构按照设定关机。开关机顺序是指各部件按照散装机进行水泥装车所需的顺序，如在开机装车时依次控制收尘器-秤除皮-开流量阀-开气动阀-罗茨风机顺序自动开机，秤去皮是指软件上将皮重去掉从而方便实现对于水泥的精确计量。

在控制装车的逻辑上，为了满足控制的准确性能和可靠性，PLC在控制散装水泥发运设备启动时控制装车流量速度缓慢提升至设定的装车流量速度；并在实时装车量达到提前量时控制装车流量速度减缓，直至装车量达到设定界面录入的装车量后停止；其中提前量为接近且小于设定界面录入装车量的数值。装车流量速度通过流量阀的开启角度来控制速度的进行。在快达到设定的装车量前的提前量时，降低速度，从而避免结束时速度较大造成的称重量大于设定值，以这种快速、慢速逻辑来实现控制可以提高精度。提前量：自动模式下启动给料后，装车临近完成时，为避免装车量过冲需要减慢装车速度，而设置的提前量；该值影响装车精度。本申请基于上述控制系统的启动逻辑包括：启动计量装置和收尘器→到达设定速度后跑皮→除皮完成后依次启动阀门、除块风机和仓底罗茨风机开始下料。开始装车为缓加，之后逐渐达到正常装车速度，既如果前端来料足够的话按照“设定流量”装车；到还有“提前量”装车完成后，装车为慢加，到达“停机量”前先停仓底罗茨风机。到达“停机量”阀门关闭。延时或跑空后停计量装置和收尘器、除块风机。装车过程中可通过“暂停/继续”按钮切换暂停/恢复装车过程，也可按“结束”按钮提前结束装车。散装车进入指定装车道并验证完成后，局控操作员在触摸屏上输入预装量，按下启动按钮启动装车后——自动启动计量装置，收尘器，空秤进行除皮，启动阀门、除块风机和仓底罗茨风机开始下料，装车到达“提前量”，装车速度变为慢加，到达“停机量”，阀门、仓底罗茨风机关闭。所有操作局控只用按启动按钮，其他操作由程序自动完成，达到一键起动、按量发运目的，提升发运效率。

本项发明应用后，大大提升了发运效率、有效减轻了员工劳动强度和降低了交通查超风险。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散装水泥发运一键启动控制系统，包括散装水泥发运设备，用于对水泥进行装车操作；其特征在于：还包括PLC控制器、启动按钮，所述PLC控制器的输出端与散装水泥发运设备连接，用于驱动控制散装水泥发运设备中各机构的运行；所述启动按钮与PLC控制器连接，用于发出启动信号至PLC控制器，所述PLC控制器根据预先设置的启动控制逻辑来控制散装水泥发运设备中各机构按照设定顺序开机。

2.如权利要求1所述的一种散装水泥发运一键启动控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括计量秤，所述计量秤用于计量装车发运水泥重量数据，其输出端连接PLC控制器，用于获取装车发运的水泥重量。

3.如权利要求2所述的一种散装水泥发运一键启动控制系统，其特征在于：所述计量秤为转子计量秤，用于设置在散装水泥发运设备的气动阀和散装头之间。

4.如权利要求1所述的一种散装水泥发运一键启动控制系统，其特征在于：所述PLC控制器的输入端连接摄像头，所述摄像头用于采集散装水泥发运设备的运行情况的视频数据。

5.如权利要求1-4任一所述的一种散装水泥发运一键启动控制系统，其特征在于：所述PLC控制器与人机交互模块连接，用于进行人机数据的显示和录入。

6.如权利要求1-4任一所述的一种散装水泥发运一键启动控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括IC卡识别装置，所述IC卡识别装置与PLC控制器连接，用于获取水泥发运装车人或负责人的身份信息。

7.如权利要求6所述的一种散装水泥发运一键启动控制系统，其特征在于：所述PLC控制器根据采集的IC卡来信息来判断发运人员的身份信息并验证完成后才允许设备启动；所述PLC控制器对采集的IC卡对应的身份信息进行记录保存。

8.如权利要求1-7任一所述的一种散装水泥发运一键启动控制系统的控制方法，其特征在于；包括如下步骤：

在散装车到达装料位置后，PLC控制器通过IC卡识别装置获取IC卡信息，当检测到合法IC卡信息后，驱动人机交互模块进入装机量设定界面，操作用户在设定界面录入装车量后PLC控制器检测启动按钮的驱动信号，在按下启动按钮后，所述PLC控制器控制散装水泥发运设备中各机构按照设定顺序开机进行装料。

9.如权利要求8所述的一种散装水泥发运一键启动控制系统的控制方法，其特征在于：PLC控制器实时采集装车量，当达到装车量后控制散装水泥发运设备中各机构按照设定关机。

10.如权利要求8或9所述的一种散装水泥发运一键启动控制系统的控制方法，其特征在于：PLC在控制散装水泥发运设备启动时控制装车流量速度缓慢提升至设定的装车流量速度；并在实时装车量达到提前量时控制装车流量速度减缓，直至装车量达到设定界面录入的装车量后停止；其中提前量为接近且小于设定界面录入装车量的数值。

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