CN115540624B - 一种基于dcs控制的水泥窑配料控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统，包括：安装架，所述安装架上设有DCS控制器；配料组件；其中，所述配料组件包括：配料箱、外接进料管、外接出料管、接料组件、连接架、伸缩设备一以及检测件，所述接料组件活动设于配料箱内，所述连接架一端与接料组件底部铰接，另一端与检测件的一端连接，所述伸缩设备一设于连接架上。本技术方案通过检测件检测落入在接料组件上的物料重量，在检测件检测到的接料组件上的物料重量达到预设值时，检测件发送信号给DCS控制器，使DCS控制器控制电动伸缩杆将接料组件调整至倾斜状态，从而使得接料组件上的物料脱离接料组件从外接出料管出料至水泥窑中，实现物料配料重量控制。

Description

一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统

技术领域

本发明涉及水泥窑加工辅助设备技术领域，具体为一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统。

背景技术

目前，水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。公开号：CN208124293U提出的：水泥窑协同混烧垃圾飞灰与污泥制生态水泥的系统，该申请公开：配料水泥窑灰和煤粉通过输送设备送到配料储存单元内分别储存；污泥20-50％、垃圾飞灰20-40％、水泥窑灰10-30％、煤粉8-20％。从上述申请可看出，目前，水泥窑在对物料加工时通常需要添加多个不同的物料，且在使用时，需要将多个物料按所需要的份量供入水泥窑内，因此，需要通过加工辅助设备对物料进行配料至所需份量，传统向水泥窑添加的物料份量多为人工经验的判断添加或通过独立的称量设备对物料单独称量后，再将称量好的物料投入水泥窑中，但是前者易导致物料添加的份量出现误差，进而影响到后续水泥窑的加工质量，后者使用较为麻烦，增加了人工劳动强度，降低了工作效率，自动化程度有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统，以解决上述背景技术中提出的传统向水泥窑添加的物料份量多为人工经验的判断添加或通过独立的称量设备对物料单独称量后，再将称量好的物料投入水泥窑中，但是前者易导致物料添加的份量出现误差，进而影响到后续水泥窑的加工质量，后者使用较为麻烦，增加了人工劳动强度，降低了工作效率，自动化程度有待提高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统，包括：

安装架，所述安装架上设有DCS控制器；

配料组件，用于控制进入水泥窑的物料重量；

其中，所述配料组件包括：配料箱、外接进料管、外接出料管、接料组件、连接架、伸缩设备一以及检测件，所述配料箱设于安装架上，所述外接进料管和外接出料管分别设于配料箱的进口和出口，所述外接进料管内设有电磁阀，所述接料组件活动设于配料箱内，用于接收由配料箱的进口进入的物料，所述连接架一端与接料组件底部铰接，另一端与检测件的一端连接，检测件设于配料箱内，所述伸缩设备一设于连接架上，用于驱动接料组件绕连接架转动，所述检测件用于接收接料组件的压力信号，并传递给DCS控制器，由DCS控制器控制伸缩设备一和电磁阀工作。

进一步改进在于，所述接料组件包括接料板以及挡料凸边，所述挡料凸边横截面呈U形，设于接料板上表面边缘。

进一步改进在于，所述检测件包括弹簧一和压力传感器，所述弹簧一的一端与连接架底部连接，另一端与压力传感器连接，用于使接料组件带动连接架上下移动，所述压力传感器通过支架设于配料箱内。

进一步改进在于，所述接料组件还包括：推料块、配重块、轴体以及拉绳一；

其中，所述推料块滑动设于接料板顶部一端并与挡料凸边的一侧内壁贴合；

所述配重块嵌设在推料块上，用于在接料板转动至倾斜时带动推料块向挡料凸边中空的一侧移动；

所述轴体转动设于接料板上并与接料板的宽度方向平行，且轴体与接料板的连接处设有扭簧，用于驱使推料块移动复位；

所述拉绳一卷绕在轴体外壁后连接推料块。

进一步改进在于，还包括设于连接架上的控料组件，所述控料组件包括导向滑轨、齿条、从动齿轮、控料板、弹簧二以及拉绳二；

其中，所述导向滑轨与连接架连接；

所述导向滑轨上设有沿导向滑轨高度方向移动的齿条；

所述从动齿轮转动设于配料箱内并位于齿条的移动路径上；

所述控料板滑动设于配料箱顶部内壁；

所述弹簧二一端与控料板连接，另一端与配料箱内壁连接，用于驱使控料板复位；

所述拉绳二卷绕在辊体外壁，且辊体与从动齿轮共轴连接，所述拉绳二的一端连接控料板，用于驱使控料板移动调整从配料箱的进口进入配料箱的物料量。

进一步改进在于，所述控料板包括板体、通料口以及遮挡部；

所述通料口开设于板体上并与配料箱的进口对应；

所述遮挡部一体化设于板体远离拉绳二的一侧，所述遮挡部的长度大于配料箱进口的直径。

进一步改进在于，所述控料组件还包括电动伸缩杆，所述电动伸缩杆用于驱动齿条在导向滑轨上移动。

进一步改进在于，所述板体的底部贴合有与通料口对应的导料斗，所述导料斗由配料箱上设置的伸缩设备二驱使沿板体的长度方向移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本技术方案在物料进入水泥窑时，使得物料进入配料箱内落在接料组件上，通过检测件检测落入在接料组件上的物料重量，在检测件检测到的接料组件上的物料重量达到预设值时，检测件发送信号给DCS控制器，使DCS控制器控制电动伸缩杆将接料组件调整至倾斜状态，从而使得接料组件上的物料脱离接料组件从外接出料管出料至水泥窑中，实现物料配料重量控制，同时DCS控制器控制电磁阀关闭，使得物料不会继续进入配料箱内，避免物料添加的份量出现误差同时使用方便，降低了人工劳动强度，提高了工作效率，自动化程度较高。

附图说明

图1为本发明一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统结构立体图；

图2为本发明一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统中配料组件结构图；

图3为图2中结构剖视图；

图4为图3结构立体图；

图5为本发明一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统中接料组件结构立体图。

图中：1、安装架；2、DCS控制器；3、配料箱；4、外接进料管；5、外接出料管；6、接料组件；61、接料板；62、挡料凸边；63、推料块；64、配重块；65、轴体；66、拉绳一；7、连接架；8、伸缩设备一；9、弹簧一；10、压力传感器；11、控料组件；111、导向滑轨；112、齿条；113、电动伸缩杆；114、从动齿轮；115、拉绳二；116、板体；117、通料口；118、遮挡部；119、弹簧二；12、导料斗；13、伸缩设备二。

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。

实施例1

请参阅图1-3，一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统，包括安装架1，安装架1上设有DCS控制器2，DCS控制器2属于现有技术，在此不另做详述；配料组件，用于控制进入水泥窑的物料重量，配料组件至少设有两组，方便对多个物料进行配料重量控制；

其中，配料组件包括：配料箱3、外接进料管4、外接出料管5、接料组件6、连接架7、伸缩设备一8以及检测件，配料箱3设于安装架1上，外接进料管4和外接出料管5分别设于配料箱3的进口和出口，外接进料管4用于使处理后的物料进入配料箱3的进口，外接出料管5用于使在配料箱3内配好重量的物料出料至水泥窑的进料端，外接进料管4内设有电磁阀；

接料组件6活动设于配料箱3内，用于接收配料箱3的进口进入的物料，接料组件6包括接料板61以及挡料凸边62，挡料凸边62横截面呈U形，设于接料板61上表面边缘，接料板61用于接取由配料箱3进口进入的物料，从附图3可看出，接料板61的长度小于配料箱3的长度，以便接料板61转动，挡料凸边62起到防止接料板61上的物料从接料板61边缘掉落的情况；

连接架7一端与接料组件6底部铰接，另一端与检测件的一端连接，检测件设于配料箱3内，检测件包括弹簧一9和压力传感器10，压力传感器10的型号可采用德国PWDCMR，当然，也不限于该一种型号，弹簧一9的一端与连接架7底部连接，另一端与压力传感器10连接，用于使接料组件6带动连接架7上下移动，压力传感器10通过支架设于配料箱3内，物料落在接料板61上，在重力的影响下，接料板61向下挤压弹簧一9，通过压力传感器10检测落在接料板61上的物料重力；

伸缩设备一8设于连接架7上，用于驱动接料组件6绕连接架7转动，检测件用于接收接料组件6的压力信号，并传递给DCS控制器2，由DCS控制器2控制伸缩设备一8和电磁阀工作。

在使用时，待进入水泥窑的物料从外接进料管4进入配料箱3的进口，随后从配料箱3的进口落入接料板61上，接料板61受重力的影响下向下挤压弹簧一9和压力传感器10，当压力传感器10检测到的物料重量到达预设值时，压力传感器10发送信号给DCS控制器2，DCS控制器2控制伸缩设备一8缩短至指定长度，进而伸缩设备一8驱使接料板61绕连接架7转动至倾斜状态，从而接料板61上的物料从接料板61一侧掉落至外接出料管5处，随后物料从外接出料管5出料至水泥窑的进料端内，同时电磁阀关闭，使得外接进料管4处不会有物料继续从配料箱3的进口进入配料箱3，待接料板61上的物料掉落完后，压力传感器10恢复至初始阈值，进而压力传感器10发送信号给DCS控制器2，DCS控制器2控制伸缩设备一8复位，以使得接料板61恢复至平行状态。

作为优选的，本实施例的接料组件6还包括：推料块63、配重块64、轴体65以及拉绳一66；

其中，推料块63滑动设于接料板61顶部一端并与挡料凸边62的一侧内壁贴合，从配料箱3进口进入的物料落在接料板61上表面的推料块63一侧；

配重块64嵌设在推料块63上，用于在接料板61转动至倾斜时带动推料块63向挡料凸边62中空的一侧移动，在接料板61转动至倾斜状态时，推料块63受重力影响向接料板61较低一端(即挡料凸边62中空的一侧)移动，起到辅助将接料板61上的物料推离接料板61的作用，避免接料板61上出现物料残留，进一步保证物料配料至指定重量的精准性；

轴体65转动设于接料板61上并与接料板61的宽度方向平行，且轴体65与接料板61的连接处设有扭簧，用于驱使推料块63移动复位；

拉绳一66卷绕在轴体65外壁后连接推料块63。

在接料板61转动至倾斜状态时，推料块63在配重块64的作用下向挡料凸边62中空的一侧移动，进而推料块63拉动拉绳一66使得轴体65旋转，待接料板61复位至平行状态时，扭簧驱使轴体65复位旋转收卷拉绳一66，进而拉动推料块63复位。

请参阅图4-5，作为优选的，本实施例还包括设于连接架7上的控料组件11，控料组件11包括导向滑轨111、齿条112、从动齿轮114、控料板、弹簧二119以及拉绳二115；

其中，导向滑轨111与连接架7连接，从附图4可看出，导向滑轨111与连接架7垂直，在接料板61为平行状态时，导向滑轨111的顶部与接料板61下表面接触，对导向滑轨111起到支撑和限位的作用，同时导向滑轨111随连接架7上下移动；

导向滑轨111上设有沿导向滑轨111高度方向移动的齿条112；

从动齿轮114转动设于配料箱3内并位于齿条112的移动路径上，从动齿轮114具体通过转轴和支座设于压力传感器10上的支架顶部；

控料板滑动设于配料箱3顶部内壁；

弹簧二119一端与控料板连接，另一端与配料箱3内壁连接，用于驱使控料板复位；

拉绳二115卷绕在辊体外壁，且辊体与从动齿轮114共轴连接，拉绳二115的一端连接控料板，用于驱使控料板移动调整从配料箱3的进口进入配料箱3的物料量，需要说明的是，配料箱3外壁设有对拉绳二115进行导向的导向轮(图中未示出)，以便拉绳二115被辊体收卷时，能拉动控料板移动。

作为优选的，本实施例的控料板包括板体116、通料口117以及遮挡部118；

通料口117开设于板体116上并与配料箱3的进口对应，使得从配料箱3进口进入的物料通过通料口117；

遮挡部118一体化设于板体116远离拉绳二115的一侧，遮挡部118的长度大于配料箱3的进口的直径，以便遮挡部118遮挡配料箱3的进口，改变从配料箱3的进口进入的物料量或使得配料箱3的进口处停止落料。

作为优选的，本实施例的控料组件11还包括电动伸缩杆113，电动伸缩杆113用于驱动齿条112在导向滑轨111上移动，通过电动伸缩杆113可调整齿条112在导向滑轨111上的位置，以便在压力传感器10在逐渐到达预设值时，齿条112能正好与从动齿轮114啮合。

导向滑轨111跟随着接料板61向下移动，在压力传感器10检测的接料板61的重量逐渐到达预设值时，此时齿条112与从动齿轮114正好啮合，随着接料板61继续向下，齿条112驱使从动齿轮114旋转，进而辊体旋转收卷拉绳二115，拉绳二115拉动板体116移动，遮挡部118逐渐覆盖配料箱3的进口，使得压力传感器10在逐渐到达预设值时，从配料箱3的进口进入的物料逐渐减少，避免物料配料过多或过少，进一步提高物料配料重量的精准性，待压力传感器10到达预设值时，遮挡部118正好覆盖配料箱3的进口，使得配料箱3的进口不会继续有物料掉落。

作为优选的，本实施例的板体116的底部贴合有与板体116对应的导料斗12，导料斗12竖截面呈直角梯形，导料斗12由配料箱3上设置的伸缩设备二13驱使沿板体116的长度方向移动，从附图4可看出，导料斗12在初始状态时，导料斗12的出料口对应接料板61的上端右侧，从配料箱3进口进入的物料通过导料斗12落在接料板61上，通过伸缩设备二13可驱使导料斗12移动，使得经过导料斗12出料的物料均匀分布在接料板61上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统，其特征在于，包括：

安装架(1)，所述安装架(1)上设有DCS控制器(2)；

配料组件，用于控制进入水泥窑的物料重量；

其中，所述配料组件包括：配料箱(3)、外接进料管(4)、外接出料管(5)、接料组件(6)、连接架(7)、伸缩设备一(8)以及检测件，所述配料箱(3)设于安装架(1)上，所述外接进料管(4)和外接出料管(5)分别设于配料箱(3)的进口和出口，所述外接进料管(4)内设有电磁阀，所述接料组件(6)活动设于配料箱(3)内，用于接收由配料箱(3)的进口进入的物料，所述连接架(7)一端与接料组件(6)底部铰接，另一端与检测件的一端连接，检测件设于配料箱(3)内，所述伸缩设备一(8)设于连接架(7)上，用于驱动接料组件(6)绕连接架(7)转动，所述检测件用于接收接料组件(6)的压力信号，并传递给DCS控制器(2)，由DCS控制器(2)控制伸缩设备一(8)和电磁阀工作；

所述接料组件(6)包括接料板(61)以及挡料凸边(62)，所述挡料凸边(62)横截面呈U形，设于接料板(61)上表面边缘；

所述检测件包括弹簧一(9)和压力传感器(10)，所述弹簧一(9)的一端与连接架(7)底部连接，另一端与压力传感器(10)连接，用于使接料组件(6)带动连接架(7)上下移动，所述压力传感器(10)通过支架设于配料箱(3)内；

所述接料组件(6)还包括：推料块(63)、配重块(64)、轴体(65)以及拉绳一(66)；

其中，所述推料块(63)滑动设于接料板(61)顶部一端并与挡料凸边(62)的一侧内壁贴合；

所述配重块(64)嵌设在推料块(63)上，用于在接料板(61)转动至倾斜时带动推料块(63)向挡料凸边(62)中空的一侧移动；

所述轴体(65)转动设于接料板(61)上并与接料板(61)的宽度方向平行，且轴体(65)与接料板(61)的连接处设有扭簧，用于驱使推料块(63)移动复位；

所述拉绳一(66)卷绕在轴体(65)外壁后连接推料块(63)；

还包括设于连接架(7)上的控料组件(11)，所述控料组件(11)包括导向滑轨(111)、齿条(112)、从动齿轮(114)、控料板、弹簧二(119)以及拉绳二(115)；

其中，所述导向滑轨(111)与连接架(7)连接；

所述导向滑轨(111)上设有沿导向滑轨(111)高度方向移动的齿条(112)；

所述从动齿轮(114)转动设于配料箱(3)内并位于齿条(112)的移动路径上；

所述控料板滑动设于配料箱(3)顶部内壁；

所述弹簧二(119)一端与控料板连接，另一端与配料箱(3)内壁连接，用于驱使控料板复位；

所述拉绳二(115)卷绕在辊体外壁，且辊体与从动齿轮(114)共轴连接，所述拉绳二(115)的一端连接控料板，用于驱使控料板移动调整从配料箱(3)的进口进入配料箱(3)的物料量。

2.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统，其特征在于：所述控料板包括板体(116)、通料口(117)以及遮挡部(118)；

所述通料口(117)开设于板体(116)上并与配料箱(3)的进口对应；

所述遮挡部(118)一体化设于板体(116)远离拉绳二(115)的一侧，所述遮挡部(118)的长度大于配料箱(3)进口的直径。

3.根据权利要求1所述的一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统，其特征在于：所述控料组件(11)还包括电动伸缩杆(113)，所述电动伸缩杆(113)用于驱动齿条(112)在导向滑轨(111)上移动。

4.根据权利要求2所述的一种基于DCS控制的水泥窑配料控制系统，其特征在于：所述板体(116)的底部贴合有与通料口(117)对应的导料斗(12)，所述导料斗(12)由配料箱(3)上设置的伸缩设备二(13)驱使沿板体(116)的长度方向移动。

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