CN201654571U - 通用配料控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种通用配料控制器，包括计算机通信接口模块、配料工艺流程参数配置模块、配料指令解析模块、配料指令执行模块；计算机通信接口模块，用于与计算机进行数据通信；配料工艺流程参数配置模块用于存储计算机通信接口模块传来的配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息；配料指令解析模块根据配置信息解析配料指令；配料指令执行模块根据解析后的配料指令，根据各种原料的配送顺序及各控制端口所对应的计量端口传来的计量值依次在各相应控制端口输出控制信号。本实用新型的通用配料控制器通用性好，具有较高的实时性和配料精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机自动控制技术，特别涉及一种应用于工业生产自动配料系统的通用配料控制器。
背景技术
在工业生产制造执行过程中，普遍会有一个配料工艺流程，即针对所生产的产品，对产品成品中的各种不同类型的物料(固体或液体)进行输送、配比、加热、混合等，各种不同类型的物料配比比例有一定的要求，这就要求该配料工艺流程能够根据产品配方要求对每一种物料的配比比例进行精确控制，目前的配料工业流程有以下几种实现方式：
1、人工手动实现：即在该配料工艺流程中，有操作员根据生产的产品配方情况，计算出各物料的配比，再根据配比，分别计算出各物料的理想下料量，通过手工操作计量设备和送料设备，监测控制各物料的下料量，以达到各种物料配比比例符合配方要求的目的。该方式当生产的产品情况发生变化，需要改变下料量时，则需要再次分别计算各物料的下料量设定值，再次对计量设备和送料设备分别设定，操作时间长，且容易引入人工操作带来的错误和误差出错，不适合于大规模批量生产的应用。
2、计算机自动控制实现：针对该配料工艺流程，编写计算机软件安装于计算机，计算机接收到仪器仪表的检测结果，然后输出控制信号到可编程控制器(PLC)或其他控制机构，输出驱动信号控制各计量设备和送料设备运行，从而根据产品配方要求实现每一种物料的给料和计量，自动完成整个配料工艺流程。该方式通过计算机控制自动实现了配料工艺流程，适合于大规模批量生产，并且保证一定的配料精度，但是该方式由于针对每一配料工艺流程都需要编写安装计算机软件，并需要接收到仪器仪表的检测结果，所以应用于工业生产所需成本高，并且由于采用计算机软件集中控制实时性不高，往往成为提高生产效率的瓶颈。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种通用配料控制器，能完成配料工艺流程的自动控制，能够应用于多种配料通道和配料原料品种，具有较高的实时性和配料精度，成本低。
为解决上述技术问题，本实用新型的通用配料控制器，包括计算机通信接口模块、配料工艺流程参数配置模块、配料指令解析模块、配料指令执行模块；
所述计算机通信接口模块，用于与计算机进行数据通信，接收计算机发送的配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息、配料指令；
所述配料工艺流程参数配置模块，包括配方参数单元、配料通道和控制端口的映射单元、控制端口和计量端口的映射单元，所述配方参数单元用于存储计算机通信接口模块传来的配方参数配置信息，所述配料通道和控制端口的映射单元用于存储计算机通信接口模块传来的配料通道和控制端口的映射关系配置信息，所述控制端口和计量端口的映射单元用于存储计算机通信接口模块传来的控制端口和计量端口的映射关系配置信息；
所述配料指令解析模块，用于解析计算机通信接口模块接收的配料指令并发送到配料指令执行模块；根据所述配方参数单元中的配方参数配置信息，解析得到所要配送的各种原料及其用量，以及所述各种原料的配送顺序；然后根据所述配料通道和控制端口的映射单元中的配料通道和控制端口的映射关系配置信息，解析得到配送所述各种原料的控制端口；然后根据所述控制端口和计量端口的映射单元中的控制端口和计量端口的映射关系配置信息，解析得到各控制端口分别相对应的计量端口；
所述配料指令执行模块，包括控制单元、多个控制端口、多个计量端口；所述多个控制端口用于分别输出控制信号控制接于相应控制端口的原料配送设备的起动与关闭；所述多个计量端口用于分别输入接于相应控制端口的计量设备的计量值；所述控制单元，接收配料指令解析模块解析后的配料指令，根据所要配送的各种原料的配送顺序，依次在配送所述各种原料的控制端口输出控制信号，控制接于相应控制端口的各原料配送设备配送原料，当一种原料的控制端口所对应的计量端口传来的计量值达到该种原料的用量时，控制单元就在该种原料的控制端口输出控制信号，控制接于相应控制端口的原料配送设备停止运行，然后依次控制进行下一配送顺序的原料的配送。
所述配料指令，包括产品型号和产品总量；
所述配方参数配置信息，包括产品型号、配料顺序号、原料、原料比例，每一产品型号会对应一个或多个配料顺序号，每个配料顺序号对应一种原料，每个配料顺序号对应的原料会对应一原料比例；
所述配料通道和控制端口的映射关系配置信息，包括原料、控制端口，每种原料会对应一个或多个控制端口；
所述控制端口和计量端口的映射关系配置信息，包括控制端口和计量端口，每一计量端口对应于一个或多个控制端口；
所述配料指令解析模块，根据接收的配料指令中的产品总量同配方参数配置信息中的一种原料比例的乘积，解析得到该种原料的用量。
所述控制端口可以为32个，所述计量端口可以为4个。
所述配料指令执行模块还可以包括多个光电隔离输入端口，所述多个光电隔离输入端口用于分别输入接于相应控制端口的各原料配送设备的运行状态，当各原料配送设备都停止运行超过设定时间时，所述配料指令执行模块的控制单元通过计算机通信接口模块反馈配料指令执行完毕状态到计算机。
所述光电隔离输入端口可以为32个。
本实用新型的通用配料控制器，其配方参数单元、配料通道和控制端口的映射单元、控制端口和计量端口的映射单元，分别存储配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息，其配料指令解析模块，将计算机的发送来的配料指令根据所述配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息进行解析，其配料指令执行模块根据解析后的配料指令控制在相应控制端口输出控制信号进行原料配送，并确定各控制端口相对应的计量端口，从而从相应计量端口得到配送原料的计量值，自动完成配料控制过程。由于可以通过上位计算机改变本实用新型的通用配料控制器所存储配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息，使得该配料控制器适用于多配料种类、多配料通道、多计量设备的不同工业生产配料应用需求，比如配方包括一个计量通道的多种原料、包括多个计量通道的一种原料、以及包括多个计量通道且每个计量通道又包括多种原料的应用需求，通用性好，使用方便。
由于本实用新型的通用配料控制器基于配料工艺流程参数配置模块中存储的配置信息解析接收到的配料指令，使上位计算机程序简单，只需对相应配方的配料任务进行描述即可，从而能降低工业生产自动配料系统的成本。本实用新型的通用配料控制器，计量信息只传送到配料指令执行模块二不需要传送到上位计算机，配料指令执行模块根据解析后的配料指令及接收到的计量信息控制各原料配送设备配送原料，对计量设备发送过来数据进行监控的实时性强，保证了配料过程实时执行和稳定可靠，具有较高的配料精度。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的通用配料控制器一实施方式的系统结构图。
具体实施方式
本实用新型的通用配料控制器一实施方式如图1所示，包括计算机通信接口模块、配料工艺流程参数配置模块、配料指令解析模块、配料指令执行模块。
计算机通信接口模块，用于与计算机进行数据通信，接收计算机发送的配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息、配料指令，并将配料指令的执行状态反馈到计算机；计算机通信接口具有USB、RS485、RS23不同的物理接口，方便和计算机进行数据通信，基于Modbus通信协议，确保数据通信的稳定可靠；
所述配料指令，包括产品型号和产品总量；
所述配方参数配置信息，包括产品型号、配料顺序号、原料、原料比例，每一产品型号会对应一个或多个配料顺序号，每个配料顺序号对应一种原料，每个配料顺序号对应的原料会对应一原料比例，一实施例如表1所示；
所述配料通道和控制端口的映射关系配置信息，包括原料、控制端口，每种原料会对应一个或多个控制端口，一实施例如表2所示；
所述控制端口和计量端口的映射关系配置信息，包括控制端口和计量端口，每一计量端口对应于一个或多个控制端口，一实施例如表3所示；
所述配料工艺流程参数配置模块，包括配方参数单元、配料通道和控制端口的映射单元、控制端口和计量端口的映射单元，所述配方参数单元用于存储计算机通信接口模块传来的配方参数配置信息，所述配料通道和控制端口的映射单元用于存储计算机通信接口模块传来的配料通道和控制端口的映射关系配置信息，所述控制端口和计量端口的映射单元用于存储计算机通信接口模块传来的控制端口和计量端口的映射关系配置信息；
表1
表2
所述配料指令解析模块，用于解析计算机通信接口模块接收的配料指令并发送到配料指令执行模块；根据所述配方参数单元中的配方参数配置信息，解析得到所要配送的各种原料及其用量(根据接收的配料指令中的产品总量同配方参数配置信息中的一种原料比例的乘积，即可解析得到该种原料的用量)，以及所述各种原料的配送顺序；然后根据所述配料通道和控制端口的映射单元中的配料通道和控制端口的映射关系配置信息，解析得到配送所述各种原料的控制端口；然后根据所述控制端口和计量端口的映射单元中的控制端口和计量端口的映射关系配置信息，解析得到各控制端口分别相对应的计量端口，以相对应的计量端口传来的计量值分别作为所述各控制端口所控制配送的原料的量；
表3
所述配料指令执行模块，包括控制单元、多个控制端口、多个光电隔离输入端口、多个计量端口；所述多个控制端口，用于分别输出控制信号控制接于相应控制端口的原料配送设备的起动与关闭；所述多个光电隔离输入端口，用于分别输入接于相应控制端口的各原料配送设备的运行状态；所述多个计量端口，用于分别输入接于相应控制端口的计量设备的计量值；所述控制单元，接收配料指令解析模块解析后的配料指令，根据所要配送的各种原料的配送顺序，依次在配送所述各种原料的控制端口输出控制信号，控制接于相应控制端口的各原料配送设备配送原料，当一种原料的控制端口所对应的计量端口传来的计量值达到该种原料的用量时，控制单元就在该种原料的控制端口输出控制信号，控制接于相应控制端口的原料配送设备停止运行，然后依次控制进行下一配送顺序的原料的配送；所述多个光电隔离输入端口用于分别输入接于相应控制端口的各原料配送设备的运行状态，当各原料配送设备都停止运行超过设定时间时，所述配料指令执行模块通过计算机通信接口模块反馈配料指令执行完毕状态到计算机。
作为一较佳实施例，所述控制端口为32个，所述光电隔离输入端口为32个，所述计量端口为4个。
本实用新型的通用配料控制器，其配方参数单元、配料通道和控制端口的映射单元、控制端口和计量端口的映射单元，分别存储配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息，其配料指令解析模块，将计算机的发送来的配料指令根据所述配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息进行解析，其配料指令执行模块根据解析后的配料指令控制在相应控制端口输出控制信号进行原料配送，并确定各控制端口相对应的计量端口，从而从相应计量端口得到配送原料的计量值，自动完成配料控制过程。由于可以通过上位计算机改变本实用新型的通用配料控制器所存储配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息，使得该配料控制器适用于多配料种类、多配料通道、多计量设备的不同工业生产配料应用需求，比如配方包括一个计量通道的多种原料、包括多个计量通道的一种原料、以及包括多个计量通道且每个计量通道又包括多种原料的应用需求，通用性好，使用方便。
由于本实用新型的通用配料控制器基于配料工艺流程参数配置模块中存储的配置信息解析接收到的配料指令，使上位计算机程序简单，只需对相应配方的配料任务进行描述即可，从而能降低工业生产自动配料系统的成本。本实用新型的通用配料控制器，计量信息只传送到配料指令执行模块二不需要传送到上位计算机，配料指令执行模块根据解析后的配料指令及接收到的计量信息控制各原料配送设备配送原料，对计量设备发送过来数据进行监控的实时性强，保证了配料过程实时执行和稳定可靠，具有较高的配料精度。
Claims (5)
1.一种通用配料控制器，其特征在于，包括计算机通信接口模块、配料工艺流程参数配置模块、配料指令解析模块、配料指令执行模块；
所述计算机通信接口模块，用于与计算机进行数据通信，接收计算机发送的配方参数配置信息、配料通道和控制端口的映射关系配置信息、控制端口和计量端口的映射关系配置信息、配料指令；
所述配料工艺流程参数配置模块，包括配方参数单元、配料通道和控制端口的映射单元、控制端口和计量端口的映射单元，所述配方参数单元用于存储计算机通信接口模块传来的配方参数配置信息，所述配料通道和控制端口的映射单元用于存储计算机通信接口模块传来的配料通道和控制端口的映射关系配置信息，所述控制端口和计量端口的映射单元用于存储计算机通信接口模块传来的控制端口和计量端口的映射关系配置信息；
所述配料指令解析模块，用于解析计算机通信接口模块接收的配料指令并发送到配料指令执行模块；根据所述配方参数单元中的配方参数配置信息，解析得到所要配送的各种原料及其用量，以及所述各种原料的配送顺序；然后根据所述配料通道和控制端口的映射单元中的配料通道和控制端口的映射关系配置信息，解析得到配送所述各种原料的控制端口；然后根据所述控制端口和计量端口的映射单元中的控制端口和计量端口的映射关系配置信息，解析得到各控制端口分别相对应的计量端口；
所述配料指令执行模块，包括控制单元、多个控制端口、多个计量端口；所述多个控制端口用于分别输出控制信号控制接于相应控制端口的原料配送设备的起动与关闭；所述多个计量端口用于分别输入接于相应控制端口的计量设备的计量值；所述控制单元，接收配料指令解析模块解析后的配料指令，根据所要配送的各种原料的配送顺序，依次在配送所述各种原料的控制端口输出控制信号，控制接于相应控制端口的各原料配送设备配送原料，当一种原料的控制端口所对应的计量端口传来的计量值达到该种原料的用量时，控制单元就在该种原料的控制端口输出控制信号，控制接于相应控制端口的原料配送设备停止运行，然后依次控制进行下一配送顺序的原料的配送。
2.根据权利要求1所述的通用配料控制器，其特征在于，
所述配料指令，包括产品型号和产品总量；
所述配方参数配置信息，包括产品型号、配料顺序号、原料、原料比例，每一产品型号会对应一个或多个配料顺序号，每个配料顺序号对应一种原料，每个配料顺序号对应的原料会对应一原料比例；
所述配料通道和控制端口的映射关系配置信息，包括原料、控制端口，每种原料会对应一个或多个控制端口；
所述控制端口和计量端口的映射关系配置信息，包括控制端口和计量端口，每一计量端口对应于一个或多个控制端口；
所述配料指令解析模块，根据接收的配料指令中的产品总量同配方参数配置信息中的一种原料比例的乘积，解析得到该种原料的用量。
3.根据权利要求1或2任一项所述的通用配料控制器，其特征在于，所述控制端口为32个，所述计量端口为4个。
4.根据权利要求1所述的通用配料控制器，其特征在于，所述配料指令执行模块还包括多个光电隔离输入端口，所述多个光电隔离输入端口用于分别输入接于相应控制端口的各原料配送设备的运行状态，当各原料配送设备都停止运行超过设定时间时，所述配料指令执行模块的控制单元通过计算机通信接口模块反馈配料指令执行完毕状态到计算机。
5.根据权利要求4所述的通用配料控制器，其特征在于，所述控制端口为32个，所述光电隔离输入端口为32个，所述计量端口为4个。
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| CN2010201620831U CN201654571U (zh) | 2010-04-15 | 2010-04-15 | 通用配料控制器 |
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Country Status (1)
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| CN110597220A (zh) * | 2019-11-18 | 2019-12-20 | 南京大树智能科技股份有限公司 | 一种用于香烟包装机检测装置的通用硬件控制器 |
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2010
- 2010-04-15 CN CN2010201620831U patent/CN201654571U/zh not_active Expired - Lifetime
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| GR01 | Patent grant | ||
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