CN115783441B - 一种镁钙粉水化包装控制系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种镁钙粉水化包装控制系统及其实现方法，属于颗粒材料包装装置技术领域，该种镁钙粉水化包装控制系统，包括水化机构、封袋机构、裁切机构和控制系统；水化机构用于将镁钙粉进行精准的水量配比水化，并将水化产生的粉尘和热量进行收集和降温；封袋机构用于将水化完成的镁钙粉进行分级存储，对分级完成的镁钙粉称重装袋，并实现空袋的自动输送；裁切机构用于将装满物料的袋口实现自动热封切封口，同时将封口和空袋连接处进行裁切，裁切完成后的满袋物料经输送带运送到成品发货处，本发明实现了镁钙粉从水化到包装无尘化自动生产，改变了现有镁钙粉水化包装的模式，使镁钙粉的生产符合现在的环保要求，操作员的健康也得以保障。

Description

一种镁钙粉水化包装控制系统及其实现方法

技术领域

本发明是一种镁钙粉水化包装控制系统及其实现方法，具体涉及一种镁钙粉自动配比水化、自动除尘、自动灌装包装的生产线控制系统，属于颗粒材料包装装置技术领域。

背景技术

镁钙粉，也叫镁钙粉、双飞粉；碳酸钙按粉碎细度的不同，工业上分为四种不同规格：单飞、双飞、三飞、四飞，分别用于各工业部门，其中双飞粉就是镁钙粉，是生产无水氯化钙和玻璃等的原料、橡胶和油漆的白色填料，以及建筑材料等，镁钙粉的生产工艺流程：首先手选从采石场运来的方解石、石灰石、白垩、贝壳等，以除去脉石；然后用破碎机对石灰石进行粗破碎，再用雷蒙（摆式） 磨粉碎得到细石灰石粉，后经过水化分级机对水化粉进行分级，符合粒度要求的粉末作为产品包装入库，否则返回重新加工。

当前镁钙粉的水化过程还是较原始化，成品的镁钙熟料经皮带机输送到钢结构车间棚内，用装载机进行打堆，然后通入水管进行加水消化、分解，经过上述反复过程最终形成成品镁钙粉，在生产过程中虽然在车间棚内，但是密封不严，从缝隙中漏灰环境污染严重，生成出现大量的粉尘，不仅不符合环保要求，而且人员劳动强度大，高粉尘工作空间对身体健康影响大。

截止目前，我国镁钙粉设备需求量巨大，2021年氧化镁窑炉生产线全国存量大约10000条，按照单条生产线年产9000吨计算，原始方法生产每天每个厂家产量660吨左右，用装载机打堆，50装载机每小时油耗20L左右，每天油耗480L，柴油7.5元/L，每天油费3600元，工人工资每班约300元，每天合计900元，合计每年（300天算）每个厂家花费135万左右，预计全国10000条生产线全年花费约6.05亿元，鉴于目前这种现状，行业急需一种能够在行业现有基础上，花费最小的代价实现设备技改的技术及设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种镁钙粉水化包装控制系统及其实现方法，本发明在镁钙粉水化和装袋时，全过程无需人员现场操作，能避免产生粉尘的外溢，同时还能够实现镁钙粉水化时物料与水料的自动配比，物料装袋时的自动空袋上料，满袋时自动封口和自动转运输送，提高了生产效率，保障了生产员的身心健康，达到环保的要求。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种镁钙粉水化包装控制系统，包括水化机构、封袋机构、裁切机构和控制系统；

所述封袋机构，用于将水化完成的镁钙粉进行分级存储，对分级完成的镁钙粉称重装袋，并实现空袋的自动输送；

所述封袋机构包括选粉分级机，选粉分级机出口连接有一级仓、二级仓和不合格仓，一级仓用于存储经选粉分级机筛分出的一级物料，一级仓出料口处连接下料管道，两者之间设有PID阀，PID阀用于控制一级仓下料量的大小，下料管道的两侧分别设有1#输送辊和2#输送辊，下料管道的背面设有3#输送辊；

所述1#输送辊、2#输送辊和3#输送辊均是由上下两个相同的胶辊组成，两个胶辊末端通过齿轮啮合，1#输送辊、2#输送辊和3#输送辊中部均连接有压缩弹簧，压缩弹簧可以使1#输送辊、2#输送辊和3#输送辊紧密贴在下料管道的表面，所述下料管道的斜上方依次设有导辊、光电开关和放卷辊，放卷辊用于放置带状的包装袋，光电开关用于检测此处带状包装袋的有无，导辊呈向中心弯曲状，用于卷成筒状的包装袋包裹在下料管道表面。

进一步，所述封袋机构还包括封边结构，封边结构位于下料管道一侧，与筒状包装袋交叉接口处于同一直线上，用于热封锁筒状包装袋的侧面交叉封边，封边结构包括封边气缸，封边气缸末端连接有热封边器，封边气缸上设有1#限位开关和2#限位开关；

封袋机构首先同时启动1#输送辊、2#输送辊、3#输送辊和放卷辊，同时前进一个包装袋的距离后停止，经过导辊的导向和整形后，带状的包装袋被卷缩成筒状，在压缩弹簧的作用下，被紧密包裹在下料管道的表面，随后封边气缸启动，将包装袋重合的边口处进行热封边，形成密封的筒状包装袋，随后程序进入到裁切机构。

进一步，所述水化机构，用于将镁钙粉进行精准的水量配比水化，并将水化产生的粉尘和热量进行收集和降温；

所述水化机构包括缓冲仓，缓冲仓用于存放块状镁钙粉，缓冲仓的上部设有1#旋转料位开关，1#旋转料位开关用于检测缓冲仓内镁钙粉的高液位，缓冲仓的下部还设有2#旋转料位开关，2#旋转料位开关用于检测缓冲仓内镁钙粉的低液位，缓冲仓的底端出口连接有电动闸阀进口，电动闸阀出口连接有稳流螺旋器进口。

进一步，所述稳流螺旋器用于平衡镁钙粉的下料速度，稳流螺旋器的出口连接有计量螺旋器的进口，用于计量镁钙粉下料量的多少，计量螺旋器出口连接一级消化器进口，一级消化器用于初步水解镁钙粉，一级消化器出口连接二级消化器进口，二级消化器用于再次水解镁钙粉，一级消化器和二级消化器上方均设有喷淋阀，用于水解消化一级消化器和二级消化器内的镁钙粉；

所述喷淋阀通过管道连接循环水泵的进口，喷淋阀和循环水泵之间设有流量计，流量计用于测量流经喷淋阀的水量，可根据镁钙粉量的多少，来控制循环水泵的旋转频率，实现均衡定量水解消化镁钙粉，二级消化器出口连接三级消化器进口，三级消化器出口连接四级消化器进口，选粉分级机的进口连接水化机构中四级消化器的出口，三级消化器和四级消化器用于进一步水解消化镁钙粉。

进一步，所述四级消化器的上方连接布袋除尘器的进口，布袋除尘器的出口通过出风管道连接热催化器的进风口，布袋除尘器和热催化器的进风口之间设有除尘风机，除尘风机用于将水化机构中的各部分在工作中形成一定压力的负压，同时产生的粉尘通过布袋除尘器滤除，所述热催化器的进水口通过管道连接喷淋泵的出口，喷淋泵的进口通过管道连接循环水池的底部，循环水池内存放有一定液位的清水，热催化器的出水口通过管道伸进循环水池的液位以下，热催化器用于通过喷淋泵抽取的清水，来实现对水化机构产生的高温空气进行降温；

水化机构开始时，控制系统会通过2#旋转料位开关检测缓冲仓内的镁钙粉的液位，镁钙粉的液位在低液位以上，装置开机，电动闸阀开启，稳流螺旋器和计量螺旋器开启，一级消化器、二级消化器、三级消化器、四级消化器、除尘风机和喷淋泵也同时开启，控制系统会根据计量螺旋器的输出镁钙粉的物理量，来控制循环水泵的频率，实现镁钙粉均衡的水化消解。

进一步，所述裁切机构，用于将装满物料的袋口实现自动热封切封口，同时将封口和空袋连接处进行裁切，裁切完成后的满袋物料经输送带运送到成品发货处；

所述裁切机构包括封口结构和切口结构，封口结构位于下料管道的下方，包括封口气缸，封口气缸的末端连接有热封口器，封口气缸上设有3#限位开关和4#限位开关；

所述裁切机构还包括切口结构，切口结构位于下料管道的下方，相对于封口结构的位置，包括裁切气缸，裁切气缸的末端连接有锯齿形状的刀片，裁切气缸的末端通过连杆还连接有下挡板和上挡板，下挡板和上挡板末端连接有支点，下挡板和上挡板通过支点进行旋转，裁切气缸上设有5#限位开关和6#限位开关；

所述裁切机构还包括装袋平台，装袋平台位于下料管道的正下方，装袋平台的下方连接有一组重量传感器，重量传感器用于称重装袋物料的重量，装袋平台末端上方设有推板气缸，推板气缸的末端连接有倾斜放置的推板，推板气缸上设有7#限位开关和8#限位开关，装袋平台末端连接有输送皮带，输送皮带用于输送装满物料的成品袋；

当封边完成后的包装袋，在1#输送辊、2#输送辊、3#输送辊和放卷辊的驱动下下降一定的位置，封口气缸伸出，通过热封口器将筒状包装袋进行热封口，热封口完毕，封口气缸缩回，裁切气缸伸出，裁切气缸末端的上挡板和下挡板旋转露出空间，刀片从中心空间伸出，将热封口的包装袋割断，然后包装袋下降一定的高度，PID阀打开，开始灌装物料，当物料达到设定重量后，PID阀完全关闭，随即再对包装袋进行上封口的热封口和割断，接着推板气缸推出，通过输送皮带的输送，将包装好的成品袋运送到检验发货区。

进一步，所述控制系统包括PLC控制器，PLC控制器通过通迅连接网络交换机，网络交换机又通过通迅连接触摸屏和上位机，触摸屏和上位机用于监视和操作水化机构、封袋机构和裁切机构的运行，PLC控制器还连接输入模块和输出模块，输入模块用于检测控制系统运行状态，并反馈给PLC控制器，PLC控制器通过输出模块来驱动水化机构、封袋机构和裁切机构的自动运行；

进一步，一种镁钙粉水化包装控制系统的实现方法，所述实现方法包括水化流程，水化流程起始于步骤S100，流程开始，执行步骤S101；

步骤S101，控制系统判断缓冲仓内物料是否处于低液位；若是执行步骤S101；若不是执行步骤S102；

步骤S102，电动闸阀开启，稳流螺旋器开启，计量螺旋器开启；完成后执行步骤S103；

步骤S103，一级消化器开启，二级消化器开启，三级消化器开启，完成后执行步骤S104；

步骤S104，四级消化器开启，循环水泵开启，除尘风机开启；完成后执行步骤S105；

步骤S105，喷淋泵开启，程序进入封袋流程。

进一步，一种镁钙粉水化包装控制系统的实现方法，其特征在于：所述实现方法还包括封袋流程；封袋流程起始于步骤S200，流程开始，执行步骤S201；

步骤S201，控制系统判断光电开关处是否有包装袋；若有执行步骤S203和步骤S204；若没有执行步骤S202；

步骤S202，操作员穿好带状包装袋；完成后执行步骤S201；

步骤S203，放卷辊和1#输送辊启动一定距离后停止；

步骤S204，2#输送辊和3#输送辊启动一定距离后停止；完成后执行步骤S205；

步骤S205，封边气缸启动伸出；完成后执行步骤S206；

步骤S206，控制系统判断封边气缸伸出是否到位；若是执行步骤S207；若不是执行步骤S205；

步骤S207，延时一定时间后，封边气缸缩回；完成后执行步骤S208；

步骤S208，控制系统判断封边气缸缩回是否到位；若是执行步骤S209和步骤S210；若不是执行步骤S207；

步骤S209，放卷辊和1#输送辊启动一定距离后停止；

步骤S210，2#输送辊和3#输送辊启动一定距离后停止；完成后执行步骤S211；

步骤S211，程序进入到裁切流程。

一种镁钙粉水化包装控制系统的实现方法，所述实现方法还包括裁切流程，裁切流程起始于步骤S300，流程开始，执行步骤S301；

步骤S301，封口气缸启动伸出；完成后执行步骤S302；

步骤S302，控制系统判断封口气缸伸出是否到位；若是执行步骤S303；若不是执行步骤S301；

步骤S303，延时一定时间后，封口气缸缩回；完成后执行步骤S304；

步骤S304，控制系统判断封口气缸缩回是否到位；若是执行步骤S305和步骤S306；若不是执行步骤S303；

步骤S305，放卷辊和1#输送辊启动一定距离后停止；

步骤S306，2#输送辊和3#输送辊启动一定距离后停止；完成后执行步骤S307；

步骤S307，PID阀打开；完成后执行步骤S308；

步骤S308，控制系统判断包装袋物料是否达到设定值；若是执行步骤S309；若不是执行步骤S307；

步骤S309，PID阀关闭；完成后执行步骤S310；

步骤S310，封口气缸启动伸出；完成后执行步骤S311；

步骤S311，控制系统判断封口气缸伸出是否到位；若是执行步骤S312；若不是执行步骤S310；

步骤S312，延时一定时间后，封口气缸缩回；完成后执行步骤S313；

步骤S313，控制系统判断封口气缸缩回是否到位；若是执行步骤S314；若不是执行步骤S312；

步骤S314，裁切气缸启动伸出；完成后执行步骤S315；

步骤S315，控制系统判断裁切气缸伸出是否到位；若是执行步骤S316；若不是执行步骤S314；

步骤S316，裁切气缸缩回；完成后执行步骤S317；

步骤S317，控制系统判断裁切气缸缩回是否到位；若是执行步骤S318；若不是执行步骤S316；

步骤S318，推板气缸伸出；完成后执行步骤S319；

步骤S319，控制系统判断推板气缸伸出是否到位；若是执行步骤S320；若不是执行步骤S318；

步骤S320，推板气缸缩回，输送皮带启动，程序进入水化流程。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

1、本发明采用自动化控制，现场中央处理器采用PLC控制器，PLC控制器通过网络交换机连接触摸屏和上位机，操作员无需现场操作，通过触摸屏或上位机远程操作即能实现整条生产线的运行，提高了生产效率和操作员的生产安全性。

2、本发明在镁钙粉水化时，采用计量螺旋称重方式对物料进行计量称重，在水化进水管道上设有流量计，控制系统可根据物料的多少，通过变频控制循环水泵的频率，使水的加水流量恒定，同时，镁钙粉与水在密闭的消化器和负压的环境内完成水化反应，提高了镁钙粉水化的效果，避免了生产环境中粉尘的产生。

3、本发明镁钙粉水化完成后经高效选粉分级机得到不同等级合格的镁钙粉，不同等级的镁钙粉暂存与不同的存储仓内，存储仓内下方连接PID调节阀，PID调节阀下方连接装袋称重结构，控制系统能根据装袋时重量的变化值，来调节PID阀的开度，实现准确称重装袋，同时，本发明能将带状的包装袋，卷成筒状紧密包裹在下料管道上，封袋机构中设有两侧热封器和上下封口器，在对包装袋完成制作输送后，随即能完成物料的装填，全程无需人工操作和其他吸尘设备的配合，就能实现无粉尘的装袋，本发明还具有封切袋口后的裁切功能，能将封口后的包装袋从包装袋连接处裁断，并通过发明中的推送功能，将包装好的满袋成品输送带成品检验发货处。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例与方位绘制。

图1为本发明中装置的结构示意图；

图2为本发明中封袋机构和裁切机构连接示意图；

图3为本发明中封袋机构局部放大示意图；

图4为本发明中裁切机构局部放大图；

图5为本发明中电气连接原理图；

图6为本发明中实现方法的水化流程图；

图7为本发明中实现方法的封袋流程图；

图8为本发明中实现方法的裁切流程图。

具体实施方式

一种镁钙粉水化包装控制系统，包括水化机构、封袋机构、裁切机构和控制系统。

如图1所示，所述水化机构，用于将镁钙粉进行精准的水量配比水化，并将水化产生的粉尘和热量进行收集和降温；

所述封袋机构，用于将水化完成的镁钙粉进行分级存储，对分级完成的镁钙粉称重装袋，并实现空袋的自动输送；

所述裁切机构，用于将装满物料的袋口实现自动热封切封口，同时将封口和空袋连接处进行裁切，裁切完成后的满袋物料经输送带运送到成品发货处。

所述水化机构包括缓冲仓10，缓冲仓10用于存放块状镁钙粉，缓冲仓10的上部设有1#旋转料位开关119，1#旋转料位开关119用于检测缓冲仓10内镁钙粉的高液位，缓冲仓10的下部设有2#旋转料位开关120，2#旋转料位开关120用于检测缓冲仓10内镁钙粉的低液位，缓冲仓10的底端出口连接有电动闸阀11进口，电动闸阀11出口连接有稳流螺旋器18进口。

所述稳流螺旋器18由A伺服电机12驱动，稳流螺旋器18用于平衡镁钙粉的下料速度，稳流螺旋器18的出口连接有计量螺旋器19的进口，计量螺旋器19由B伺服电机13驱动，用于计量镁钙粉下料量的多少，计量螺旋器19出口连接一级消化器110进口，一级消化器110由C电机14驱动，用于初步水解镁钙粉，一级消化器110出口连接二级消化器111进口，二级消化器111由D电机15驱动，用于再次水解镁钙粉，一级消化器110和二级消化器111上方均设有喷淋阀121，用于水解消化一级消化器110和二级消化器111内的镁钙粉。

所述喷淋阀121通过管道连接循环水泵116的进口，喷淋阀121和循环水泵116之间设有流量计118，118用于测量流经喷淋阀121的水量，可根据镁钙粉量的多少，来控制循环水泵116的旋转频率，实现均衡定量水解消化镁钙粉，二级消化器111出口连接三级消化器112进口，三级消化器112由E电机16驱动，三级消化器112出口连接四级消化器113进口，四级消化器113由F电机17驱动，三级消化器112和四级消化器113用于进一步水解消化镁钙粉。

所述四级消化器113的上方连接布袋除尘器122的进口，布袋除尘器122的出口通过出风管道连接热催化器115的进风口，布袋除尘器122和热催化器115的进风口之间设有除尘风机123，除尘风机123用于将水化机构中的各部分在工作中形成一定压力的负压，同时产生的粉尘通过布袋除尘器122滤除，所述热催化器115的进水口通过管道连接喷淋泵114的出口，喷淋泵114的进口通过管道连接循环水池117的底部，循环水池117内存放有一定液位的清水，热催化器115的出水口通过管道伸进循环水池117的液位以下，热催化器115用于通过喷淋泵114抽取的清水，来实现对水化机构产生的高温空气进行降温。

水化机构开始时，控制系统会通过2#旋转料位开关120检测缓冲仓10内的镁钙粉的液位，镁钙粉的液位在低液位以上，装置开机，电动闸阀11开启，稳流螺旋器18和计量螺旋器19开启，一级消化器110、二级消化器111、三级消化器112、四级消化器113、除尘风机113和喷淋泵114也同时开启，控制系统会根据计量螺旋器19的输出镁钙粉的物理量，来控制循环水泵116的频率，实现镁钙粉的均衡的水化消解。

如图1到图4所示，所述封袋机构包括选粉分级机20，选粉分级机20的进口连接水化机构中四级消化器113的出口，选粉分级机20出口连接有一级仓21、二级仓22和不合格仓23，一级仓21用于存储经选粉分级机20筛分出的一级物料，一级仓21出料口处连接下料管道223，两者之间设有PID阀222，PID阀222用于控制一级仓21下料量的大小，下料管道223的两侧分别设有1#输送辊26和2#输送辊27，下料管道223的背面设有3#输送辊28。

所述1#输送辊26、2#输送辊27和3#输送辊28均是由上下两个相同的胶辊组成，两个胶辊末端通过齿轮啮合，1#输送辊26由H伺服电机驱动旋转，2#输送辊27由K伺服电机驱动旋转，3#输送辊28由L伺服电机驱动旋转，1#输送辊26、2#输送辊27和3#输送辊28中部连接有压缩弹簧，压缩弹簧可以使1#输送辊26、2#输送辊27和3#输送辊28紧密贴在下料管道223的表面，所述下料管道223的斜上方依次设有导辊216、光电开关217和放卷辊214，放卷辊214用于放置带状的包装袋，放卷辊214由M伺服电机驱动旋转，光电开关217用于检测此处带状包装袋的有无，导辊216呈向中心弯曲状，用于卷成筒状的包装袋包裹在下料管道223表面。

所述封袋机构还包括封边结构210，封边结构210位于下料管道223一侧，与筒状包装袋交叉接口处于同一直线上，用于热封锁筒状包装袋的侧面交叉封边，封边结构210包括封边气缸211，封边气缸211末端连接有热封边器215，封边气缸211上设有1#限位开关212和2#限位开关213，1#限位开关212用于封边气缸211缩回位置的检测，2#限位开关213用于封边气缸211伸出位置的检测。

封袋机构首先同时启动1#输送辊26、2#输送辊27、3#输送辊28和放卷辊214，同时前进一个包装袋的距离后停止，经过导辊216的导向和整形后，带状的包装袋被卷缩成筒状，在压缩弹簧的作用下，被紧密包裹在下料管道223的表面，随后封边气缸211启动，将包装袋重合的边口处进行热封边，形成密封的筒状包装袋，随后程序进入到裁切机构。

如图2和图4所示，所述裁切机构包括封口结构320和切口结构300，封口结构320位于下料管道223的下方，包括封口气缸314，封口气缸314的末端连接有热封口器315，封口气缸314上设有3#限位开关316和4#限位开关317，3#限位开关316用于封口气缸314缩回位置的检测，4#限位开关317用于封口气缸314伸出位置的检测。

如图4所示，所述裁切机构还包括切口结构300，切口结构300位于下料管道223的下方，相对于封口结构320的位置，包括裁切气缸301，裁切气缸301的末端连接有锯齿形状的刀片306，裁切气缸301的末端通过连杆还连接有下挡板304和上挡板305，下挡板304和上挡板305末端连接有支点318，下挡板304和上挡板305通过支点318进行旋转，裁切气缸301上设有5#限位开关302和6#限位开关303，5#限位开关302用于裁切气缸301缩回位置的检测，6#限位开关303用于裁切气缸301伸出位置的检测。

如图2所示，所述裁切机构还包括装袋平台312，装袋平台312位于下料管道223的正下方，装袋平台312的下方连接有一组重量传感器313，重量传感器313用于称重装袋物料的重量，装袋平台312末端上方设有推板气缸307，推板气缸307的末端连接有倾斜放置的推板308，推板气缸307上设有7#限位开关309和8#限位开关310，7#限位开关309用于推板气缸307缩回位置的检测，8#限位开关310用于推板气缸307伸出位置的检测，装袋平台312末端连接有输送皮带311，输送皮带311由N电机驱动，用于输送装满物料的成品袋。

当封边完成后的包装袋，在1#输送辊26、2#输送辊27、3#输送辊28和放卷辊214的驱动下下降一定的位置，封口气缸314伸出，通过热封口器315将筒状包装袋进行热封口，热封口完毕，封口气缸314缩回，裁切气缸301伸出，裁切气缸301末端的上挡板305和下挡板304旋转露出空间，刀片306从中心空间伸出，将热封口的包装袋割断，然后包装袋下降一定的高度，PID阀222打开，开始灌装物料，当物料达到设定重量后，PID阀222完全关闭，随即再对包装袋进行上封口的热封口和割断，接着推板气缸307推出，通过输送皮带311的输送，将包装好的成品袋运送到检验发货区。

如图5所示，该镁钙粉水化包装的控制系统，包括PLC控制器，PLC控制器通过通迅连接网络交换机，网络交换机又通过通迅连接触摸屏和上位机，触摸屏和上位机用于监视和操作水化机构、封袋机构和裁切机构的运行，PLC控制器还连接输入模块和输出模块，输入模块用于检测控制系统运行状态，并反馈给PLC控制器，PLC控制器通过输出模块来驱动水化机构、封袋机构和裁切机构的自动运行。

所述水化机构输入部分包括流量计、1#旋转料位开关、2#旋转料位开关，所述水化机构的输出部分包括电动闸阀、A伺服电机、B伺服电机、C电机、D电机、E电机、F电机、喷淋泵、循环水泵和除尘风机，PLC控制器通过水化机构输入部分反馈的信号来控制水化机构输出部分动作，实现水化机构的自动运行。

所述封袋机构输入部分包括1#限位开关、2#限位开关和光电开关，所述封袋机构的输出部分包括选粉分级机、H伺服电机、K伺服电机、L伺服电机、热封边器、封边气缸、M伺服电机、封边气缸和PID阀，PLC控制器通过封袋机构输入部分反馈的信号来控制封袋机构输出部分动作，实现封袋机构的自动运行。

所述裁切机构输入部分包括3#限位开关、4#限位开关、5#限位开关、6#限位开关、7#限位开关、8#限位开关和重量传感器，所述裁切机构的输出部分包括裁切气缸、推板气缸、封口气缸、热封口器和N电机，PLC控制器通过裁切机构输入部分反馈的信号来控制裁切机构输出部分动作，实现裁切机构的自动运行。

二级镁钙粉仓22内物料包装的结构和方法和一级镁钙粉仓包装的结构和方法一样，两者分别具有相同的结构和控制系统，因此不再加以用语言说明。

该种镁钙粉水化包装控制系统的实现方法，包括水化流程、封袋流程和裁切流程，现将实现方法的步骤做如下说明。

如图6所示，水化流程起始于步骤S100，流程开始，执行步骤S101；

步骤S101，控制系统判断缓冲仓内物料是否处于低液位；若是返回程序执行处；若不是执行步骤S102；

步骤S102，电动闸阀开启，稳流螺旋器开启，计量螺旋器开启；完成后执行步骤S103；

步骤S103，一级消化器开启，二级消化器开启，三级消化器开启；完成后执行步骤S104；

步骤S104，四级消化器开启，循环水泵开启，除尘风机开启；完成后执行步骤S105；

步骤S105，喷淋泵开启，程序进入封袋流程。

如图7所示，封袋流程起始于步骤S200，流程开始，执行步骤S201；

步骤S201，控制系统判断光电开关处是否有包装袋；若有执行步骤S203和步骤S204；若没有执行步骤S202；

步骤S202，操作员穿好带状包装袋；完成后执行步骤S201；

步骤S203，放卷辊和1#输送辊启动一定距离后停止；

步骤S204，2#输送辊和3#输送辊启动一定距离后停止；完成后执行步骤S205；

步骤S205，封边气缸启动伸出；完成后执行步骤S206；

步骤S206，控制系统判断封边气缸伸出是否到位；若是执行步骤S207；若不是执行步骤S205；

步骤S207，延时一定时间后，封边气缸缩回；完成后执行步骤S208；

步骤S208，控制系统判断封边气缸缩回是否到位；若是执行步骤S209和步骤S210；若不是执行步骤S207；

步骤S209，放卷辊和1#输送辊启动一定距离后停止；

步骤S210，2#输送辊和3#输送辊启动一定距离后停止；完成后执行步骤S211；

步骤S211，程序进入到裁切流程。

如图8所示，裁切流程起始于步骤S300，流程开始，执行步骤S301；

步骤S301，封口气缸启动伸出；完成后执行步骤S302；

步骤S302，控制系统判断封口气缸伸出是否到位；若是执行步骤S303；若不是执行步骤S301；

步骤S303，延时一定时间后，封口气缸缩回；完成后执行步骤S304；

步骤S304，控制系统判断封口气缸缩回是否到位；若是执行步骤S305和步骤S306；若不是执行步骤S303；

步骤S305，放卷辊和1#输送辊启动一定距离后停止；

步骤S306，2#输送辊和3#输送辊启动一定距离后停止；完成后执行步骤S307；

步骤S307，PID阀打开；完成后执行步骤S308；

步骤S308，控制系统判断包装袋物料是否达到设定值；若是执行步骤S309；若不是执行步骤S307；

步骤S309，PID阀关闭；完成后执行步骤S310；

步骤S310，封口气缸启动伸出；完成后执行步骤S311；

步骤S311，控制系统判断封口气缸伸出是否到位；若是执行步骤S312；若不是执行步骤S310；

步骤S312，延时一定时间后，封口气缸缩回；完成后执行步骤S313；

步骤S313，控制系统判断封口气缸缩回是否到位；若是执行步骤S314；若不是执行步骤S312；

步骤S314，裁切气缸启动伸出；完成后执行步骤S315；

步骤S315，控制系统判断裁切气缸伸出是否到位；若是执行步骤S316；若不是执行步骤S314；

步骤S316，裁切气缸缩回；完成后执行步骤S317；

步骤S317，控制系统判断裁切气缸缩回是否到位；若是执行步骤S318；若不是执行步骤S316；

步骤S318，推板气缸伸出；完成后执行步骤S319；

步骤S319，控制系统判断推板气缸伸出是否到位；若是执行步骤S320；若不是执行步骤S318；

步骤S320，推板气缸缩回，输送皮带启动，程序进入水化流程。

本发明的描述是为了示例与描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改与变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择与描述实施例是为了更好的说明本发明的原理与实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种镁钙粉水化包装控制系统，其特征在于：包括水化机构、封袋机构、裁切机构和控制系统；

所述水化机构，用于将镁钙粉进行精准的水量配比水化，并将水化产生的粉尘和热量进行收集和降温；

所述封袋机构，用于将水化完成的镁钙粉进行分级存储，对分级完成的镁钙粉称重装袋，并实现空袋的自动输送；

所述水化机构包括缓冲仓（10），缓冲仓（10）用于存放块状镁钙粉，缓冲仓（10）的上部设有1#旋转料位开关（119），1#旋转料位开关（119）用于检测缓冲仓（10）内镁钙粉的高液位，缓冲仓（10）的下部还设有2#旋转料位开关（120），2#旋转料位开关（120）用于检测缓冲仓（10）内镁钙粉的低液位，缓冲仓（10）的底端出口连接有电动闸阀（11）进口，电动闸阀（11）出口连接有稳流螺旋器（18）进口；

所述稳流螺旋器（18）用于平衡镁钙粉的下料速度，稳流螺旋器（18）的出口连接有计量螺旋器（19）的进口，用于计量镁钙粉下料量的多少，计量螺旋器（19）出口连接一级消化器（110）进口，一级消化器（110）用于初步水解镁钙粉，一级消化器（110）出口连接二级消化器（111）进口，二级消化器用于再次水解镁钙粉，一级消化器（110）和二级消化器（111）上方均设有喷淋阀（121），用于水解消化一级消化器（110）和二级消化器（111）内的镁钙粉；

所述喷淋阀（121）通过管道连接循环水泵（116）的进口，喷淋阀（121）和循环水泵（116）之间设有流量计（118），流量计（118）用于测量流经喷淋阀（121）的水量，可根据镁钙粉量的多少，来控制循环水泵（116）的旋转频率，实现均衡定量水解消化镁钙粉，二级消化器（111）出口连接三级消化器（112）进口，三级消化器（112）出口连接四级消化器（113）进口，选粉分级机（20）的进口连接水化机构中四级消化器（113）的出口，三级消化器（112）和四级消化器（113）用于进一步水解消化镁钙粉；

所述四级消化器（113）的上方连接布袋除尘器（122）的进口，布袋除尘器（122）的出口通过出风管道连接热催化器（115）的进风口，布袋除尘器（122）和热催化器（115）的进风口之间设有除尘风机（123），除尘风机（123）用于将水化机构中的各部分在工作中行成一定压力的负压，同时产生的粉尘通过布袋除尘器（122）滤除，所述热催化器（115）的进水口通过管道连接喷淋泵（114）的出口，喷淋泵（114）的进口通过管道连接循环水池（117）的底部，循环水池（117）内存放有一定液位的清水，热催化器（115）的出水口通过管道伸进循环水池（117）的液位以下，热催化器（115）用于通过喷淋泵（114）抽取的清水，来实现对水化机构产生的高温空气进行降温；

水化机构开始时，控制系统会通过2#旋转料位开关（120）检测缓冲仓（10）内的镁钙粉的液位，镁钙粉的液位在低液位以上，装置开机，电动闸阀（11）开启，稳流螺旋器（18）和计量螺旋器（19）开启，一级消化器（110）、二级消化器（111）、三级消化器（112）、四级消化器（113）、除尘风机（123）和喷淋泵（114）也同时开启，控制系统会根据计量螺旋器（19）的输出镁钙粉的物理量，来控制循环水泵（116）的频率，实现镁钙粉均衡的水化消解；

所述封袋机构包括选粉分级机（20），选粉分级机（20）出口连接有一级仓（21）、二级仓（22）和不合格仓（23），一级仓（21）用于存储经选粉分级机（20）筛分出的一级物料，一级仓（21）出料口处连接下料管道（223），两者之间设有PID阀（222），PID阀（222）用于控制一级仓（21）下料量的大小，下料管道（223）的两侧分别设有1#输送辊（26）和2#输送辊（27），下料管道（223）的背面设有3#输送辊（28）；

所述1#输送辊（26）、2#输送辊（27）和3#输送辊（28）均是由上下两个相同的胶辊组成，两个胶辊末端通过齿轮啮合，1#输送辊（26）、2#输送辊（27）和3#输送辊（28）中部均连接有压缩弹簧，压缩弹簧可以使1#输送辊（26）、2#输送辊（27）和3#输送辊（28）紧密贴在下料管道（223）的表面，所述下料管道（223）的斜上方依次设有导辊（216）、光电开关（217）和放卷辊（214），放卷辊（214）用于放置带状的包装袋，光电开关（217）用于检测此处带状包装袋的有无，导辊（216）呈向中心弯曲状，用于卷成筒状的包装袋包裹在下料管道（223）表面。

2.如权利要求1所述的一种镁钙粉水化包装控制系统，其特征在于：所述封袋机构还包括封边结构（210），封边结构（210）位于下料管道（223）一侧，与筒状包装袋交叉接口处于同一直线上，用于热封锁筒状包装袋的侧面交叉封边，封边结构（210）包括封边气缸（211），封边气缸（211）末端连接有热封边器（215），封边气缸（211）上设有1#限位开关（212）和2#限位开关（213）；

封袋机构首先同时启动1#输送辊（26）、2#输送辊（27）、3#输送辊（28）和放卷辊（214），同时前进一个包装袋的距离后停止，经过导辊（216）的导向和整形后，带状的包装袋被卷缩成筒状，在压缩弹簧的作用下，被紧密包裹在下料管道（223）的表面，随后封边气缸（211）启动，将包装袋重合的边口处进行热封边，形成密封的筒状包装袋，随后程序进入到裁切机构。

3.如权利要求2所述一种镁钙粉水化包装控制系统，其特征在于：所述裁切机构，用于将装满物料的袋口实现自动热封切封口，同时将封口和空袋连接处进行裁切，裁切完成后的满袋物料经输送带运送到成品发货处；

所述裁切机构包括封口结构（320）和切口结构（300），封口结构（320）位于下料管道（223）的下方，包括封口气缸（314），封口气缸（314）的末端连接有热封口器（315），封口气缸（314）上设有3#限位开关（316）和4#限位开关（317）；

所述裁切机构还包括切口结构（300），切口结构（300）位于下料管道（223）的下方，相对于封口结构（320）的位置，包括裁切气缸（301），裁切气缸（301）的末端连接有锯齿形状的刀片（306），裁切气缸（301）的末端通过连杆还连接有下挡板（304）和上挡板（305），下挡板（304）和上挡板（305）末端连接有支点（318），下挡板（304）和上挡板（305）通过支点（318）进行旋转，裁切气缸（301）上设有5#限位开关（302）和6#限位开关（303）；

所述裁切机构还包括装袋平台（312），装袋平台（312）位于下料管道（223）的正下方，装袋平台（312）的下方连接有一组重量传感器（313），重量传感器（313）用于称重装袋物料的重量，装袋平台（312）末端上方设有推板气缸（307），推板气缸（307）的末端连接有倾斜放置的推板（308），推板气缸（307）上设有7#限位开关（309）和8#限位开关（310），装袋平台（312）末端连接有输送皮带（311），输送皮带（311）用于输送装满物料的成品袋；

当封边完成后的包装袋，在1#输送辊（26）、2#输送辊（27）、3#输送辊（28）和放卷辊（214）的驱动下下降一定的位置，封口气缸（314）伸出，通过热封口器（315）将筒状包装袋进行热封口，热封口完毕，封口气缸（314）缩回，裁切气缸（301）伸出，裁切气缸（301）末端的上挡板（305）和下挡板（304）旋转露出空间，刀片（306）从中心空间伸出，将热封口的包装袋割断，然后包装袋下降一定的高度，PID阀（222）打开，开始灌装物料，当物料达到设定重量后，PID阀（222）完全关闭，随即再对包装袋进行上封口的热封口和割断，接着推板气缸（307）推出，通过输送皮带（311）的输送，将包装好的成品袋运送到检验发货区。

4.如权利要求1所述一种镁钙粉水化包装控制系统，其特征在于：所述控制系统包括PLC控制器，PLC控制器通过通迅连接网络交换机，网络交换机又通过通迅连接触摸屏和上位机，触摸屏和上位机用于监视和操作水化机构、封袋机构和裁切机构的运行，PLC控制器还连接输入模块和输出模块，输入模块用于检测控制系统运行状态，并反馈给PLC控制器，PLC控制器通过输出模块来驱动水化机构、封袋机构和裁切机构的自动运行。

5.一种镁钙粉水化包装控制系统的实现方法，所述实现方法应用于如权利要求3所述的镁钙粉水化包装控制系统中，包括水化流程，水化流程起始于步骤S100，流程开始，执行步骤S101；

步骤S101，控制系统判断缓冲仓内物料是否处于低液位；若是执行步骤S101；若不是执行步骤S102；

步骤S102，电动闸阀开启，稳流螺旋器开启，计量螺旋器开启；完成后执行步骤S103；

步骤S103，一级消化器开启，二级消化器开启，三级消化器开启，完成后执行步骤S104；

步骤S104，四级消化器开启，循环水泵开启，除尘风机开启；完成后执行步骤S105；

步骤S105，喷淋泵开启，程序进入封袋流程。

6.如权利要求5所述的一种镁钙粉水化包装控制系统的实现方法，其特征在于：所述实现方法还包括封袋流程；封袋流程起始于步骤S200，流程开始，执行步骤S201；

步骤S201，控制系统判断光电开关处是否有包装袋；若有执行步骤S203和步骤S204；若没有执行步骤S202；

步骤S202，操作员穿好带状包装袋；完成后执行步骤S201；

步骤S203，放卷辊和1#输送辊启动一定距离后停止；

步骤S204，2#输送辊和3#输送辊启动一定距离后停止；完成后执行步骤S205；

步骤S205，封边气缸启动伸出；完成后执行步骤S206；

步骤S206，控制系统判断封边气缸伸出是否到位；若是执行步骤S207；若不是执行步骤S205；

步骤S207，延时一定时间后，封边气缸缩回；完成后执行步骤S208；

步骤S208，控制系统判断封边气缸缩回是否到位；若是执行步骤S209和步骤S210；若不是执行步骤S207；

步骤S209，放卷辊和1#输送辊启动一定距离后停止；

步骤S210，2#输送辊和3#输送辊启动一定距离后停止；完成后执行步骤S211；

步骤S211，程序进入到裁切流程。

7.如权利要求5所述的一种镁钙粉水化包装控制系统的实现方法，其特征在于：所述实现方法还包括裁切流程，所述裁切流程起始于步骤S300，流程开始，执行步骤S301；

步骤S301，封口气缸启动伸出；完成后执行步骤S302；

步骤S302，控制系统判断封口气缸伸出是否到位；若是执行步骤S303；若不是执行步骤S301；

步骤S303，延时一定时间后，封口气缸缩回；完成后执行步骤S304；

步骤S304，控制系统判断封口气缸缩回是否到位；若是执行步骤S305和步骤S306；若不是执行步骤S303；

步骤S305，放卷辊和1#输送辊启动一定距离后停止；

步骤S306，2#输送辊和3#输送辊启动一定距离后停止；完成后执行步骤S307；

步骤S307，PID阀打开；完成后执行步骤S308；

步骤S308，控制系统判断包装袋物料是否达到设定值；若是执行步骤S309；若不是执行步骤S307；

步骤S309，PID阀关闭；完成后执行步骤S310；

步骤S310，封口气缸启动伸出；完成后执行步骤S311；

步骤S311，控制系统判断封口气缸伸出是否到位；若是执行步骤S312；若不是执行步骤S310；

步骤S312，延时一定时间后，封口气缸缩回；完成后执行步骤S313；

步骤S313，控制系统判断封口气缸缩回是否到位；若是执行步骤S314；若不是执行步骤S312；

步骤S314，裁切气缸启动伸出；完成后执行步骤S315；

步骤S315，控制系统判断裁切气缸伸出是否到位；若是执行步骤S316；若不是执行步骤S314；

步骤S316，裁切气缸缩回；完成后执行步骤S317；

步骤S317，控制系统判断裁切气缸缩回是否到位；若是执行步骤S318；若不是执行步骤S316；

步骤S318，推板气缸伸出；完成后执行步骤S319；

步骤S319，控制系统判断推板气缸伸出是否到位；若是执行步骤S320；若不是执行步骤S318；

步骤S320，推板气缸缩回，输送皮带启动，程序进入水化流程。

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