CN202600425U - 一种干混砂浆生产的自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种配料精确、可靠性好、故障率低、故障修复快、生产效率高的干混砂浆生产的自动控制装置，包括工控机、显示器、具有处理原始数据功能的称重模块组、PLC单元和打印机，以工控机为总控，将经过称重控制模块组预处理过的数据由数据控制总线直接读入工控机，工控机按照预先设定的混合配方控制PLC单元，由PLC单元通过输出中继隔离器对具有配料作用的执行机构进行启停，且PLC单元通过输入中继隔离器对相应开关量信号进行采集。本实用新型具有过程控制、工艺参数设定、生产信息管理、智能故障报警等功能，能够满足可靠性高、故障率低、故障修复快等干混砂浆生产要求，同时配料精确且能够较好的保护生产的数据。

Description

一种干混砂浆生产的自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种配料精确、可靠性好、故障率低、故障修复快、生产效率高的干混砂浆生产的自动控制装置。 

背景技术

在公知的技术领域，干混砂浆是一种预先在工厂经准确配料和均匀混合而制成的新型绿色建材,到施工现场只需加水搅拌即可使用。干混砂浆的生产与机械化应用是建筑业和建材业的一次新技术革命，是未来材料发展的一个主要方向，干混砂浆能够有效的达到节能减排的目的。 

在现有技术中，干混砂浆的生产设备通常采用工控机插板卡的做法，一旦系统设备某一处发生故障，即需要停机检查，再检查、排出故障后才能再次开机生产，影响了生产效率；同时在配料称重模块中现有技术是用称重变送器将称重模信号转为模拟量信号，再传至PLC单元中的AD模块再作计算，这种做法在复杂的实施现场很容易受到干扰，造成称重不准，严重影响产品质量；其次现有干混砂浆的生产设备各个环节均需要人员看管，由于干混砂浆生产连续性高，人工操作的过程不仅提高了生产成本，造成人体劳累，同时人工操作的不确定性往往会导致各种故障，故障率高居不下；在现有的干混砂浆的生产装置中各类元器件不能实现实时反馈，在发生意外故障时，首先需要耗费大量的人力精力物力去寻找故障发生的原因，影响生产效率。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种配料精确、可靠性好、故障率低、故障修复快、生产效率高的干混砂浆生产的自动控制装置。 

本实用新型所采用的技术方案为：一种干混砂浆生产的自动控制装置，包括具有以太网接口和DCS系统接口的工控机、显示器、具有处理原始数据功能的称重模块组、PLC单元和打印机，所述的工控机为总控，工控机通过数据控制总线与称重模块组连接，工控机与PLC单元连接，PLC单元通过输出中继隔离器对具有配料作用的执行机构进行启停，且PLC单元通过输入中继隔离器对相应开关量信号进行采集，生产中工控机所接收到的信号和发出的信号均动态实时反馈至显示器上。 

进一步的，为了有效的保证设备在安全状态下运行且考虑到整体结构的精简，本实用新型中所述的PLC单元还具有接收温度信号、连续料位信号和气压信号三种模拟量信号的模拟量扩展模块。 

进一步的，作为一种具体的形式，本实用新型中所述的PLC单元通过输出中继隔离器启停相应的配料作用的执行机构包括：电机启动阀、电磁阀、信号指示灯、电机控制器和助流器。 

进一步的，作为一种具体的形式，本实用新型中所述的PLC单元通过输入中继隔离器进行采集的相应开关量信号包括：行程开关、料位开关、阀位开关、电机保护器和动作发生器。 

进一步的，为了能够无级变速精确控制下料量，本实用新型中所述的数据控制总线上还设有用于控制混合速度和骨料的配料精度的变频器。 

本实用新型的有益效果是： 

（1）本实用新型通过工控机集中控制，所有信息和按钮全部组态在一个显示器上，开机监管人员只需一名，大大减少了人力资源，同时所有的电机和阀门动作均按照工艺流程进行自锁和互锁，防止操作人员误操作，提高了生产效率。 

（2）本实用新型采用称重模块组处理称重信息，AD数据达到32位，原始称重数据在称重模块组的内部就进行了滤波和干扰信号处理，将实时重量数据上传至工控机，快速准确，不易受到外界影响，而数据控制总线传输称重数据这种做法基本可以做到零干扰，大大提高配料的准确性，提升产品质量。 

（3）本实用新型采用工控机加PLC单元的控制方法，支撑各个电机按工艺执行，即使工控机出现问题，也能用传统的PC机进行代替，保证生产的连续性，提高生产效率。 

（4）在本实用新型中所有的电机动作和阀门开关位置均有实时的现场信号反馈，信号准确无误，保证了设备运行的准确性。一旦发生故障，系统会将设备自动调整至安全状态，故障点、故障信息以及解决方案均以窗口的方式弹出，以便操作人员及时通知机修人员第一时间找到问题并解决问题，将损失降为最低。 

（5）本实用新型还能够对报表实施监视，自动计算出日报表、月报表、年报表，方便用户进行生产查询和统计，将生产情况详细的记录、储存和打印，通过以太网和DCS系统更是扩展了信息交互和集中控制的功能。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的优选实施例的框架结构示意图； 

图2是本实用新型的优选实施例的原理结构示意图； 

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图 均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。 

如图1和图2所示，本实用新型一种干混砂浆生产的自动控制装置的一种实施例，一种干混砂浆生产的自动控制装置，包括具有以太网接口和DCS系统接口的工控机、显示器、具有处理原始数据功能的称重模块组、PLC单元和打印机，所述的工控机作为总控，用PLC单元来控制整个工艺流程的动作顺序，在干混砂浆的生产中所有的工艺流程组态均储存在PLC单元内，生产过程中所产生的数据均储存在工控机内，通过工控机可以对PLC内部的参数进行设定和修改，并可以对PLC内部程序的进行情况进行监视。 

PLC单元通过输出中继隔离器对具有配料作用的执行机构：电机启动阀、电磁阀、信号指示灯、电机控制器和助流器进行启停。 

同时PLC单元通过输入中继隔离器对相应开关量信号：行程开关、料位开关、阀位开关、电机保护器和动作发生器进行采集，其中（1）行程开关：是位移式设备的一个限制开关，防止设备在超安全区域之外运行，（2）料位开关：是储料罐中的物料的一个物料位置的指示，可以防止加料时将料罐加溢，提醒用户在物料将近用尽时及时加料，（3）阀位开关：当PLC单元给阀门开启或者关闭的信号时，及时向PLC单元反馈阀门的位置，防止卡阀，（4）电机保护器：当由于过载、过流、缺相等故障造成电机不能正常运转时，电机保护器会自动切断电机的电源，并将故障信号传入PLC单元。 

在生产中工控机所接收到的信号和发出的信号均动态实时反馈至显示器上，同时为了有效的保证设备在安全状态下运行同时又不会使控制方法变得繁冗，上述的PLC单元还增设有能够接收温度信号、连续料位信号和气压信号三种模拟量信号的模拟量扩展模块以实现对整个设备运行安全状况进行直接有 效、快速精确的实时监测。 

本实用新型的工作原理：称重控制模块组对称重传感器信号直接采集计算，转换为称重数据由数据控制总线上传至工控机，转换速度为200次/秒，然后工控机按照预先设定的混合配方控制PLC单元同时配合变频器以控制各种骨料的输送装置的启停，以达到配料的目的，再控制一系列阀门，按照预先设定所需的混合时间将各种骨料均匀混合，达到混合的目的。 

在整个生产的过程中，开机之前首先需要检查气压信号，因为设备当中的阀门、助流器等都是靠压缩空气工作的，当压力不足时，设备进入待机状态；一旦相应的阀门开关信号输出，系统会自动检测相应的阀位开关，如果信号不一致则会判断阀门故障，立即报警，并把故障信息以图文形式通过显示器通知操作人员；另所有电机均有电机保护器，当电机由于过载、过流、缺相等故障而造成电机不能正常运转时，电机保护器会自动切断电机的电源，同时将故障信息传入PLC单元，再以图文形式通过显示器通知操作人员及时采取相应的措施。 

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 

Claims (5)

1.一种干混砂浆生产的自动控制装置，其特征在于：包括具有以太网接口和DCS系统接口的工控机、显示器、具有处理原始数据功能的称重模块组、PLC单元和打印机，所述的工控机为总控，工控机通过数据控制总线与称重模块组连接，工控机与PLC单元连接，PLC单元通过输出中继隔离器对具有配料作用的执行机构进行启停，且PLC单元通过输入中继隔离器对相应开关量信号进行采集，生产中工控机所接收到的信号和发出的信号均动态实时反馈至显示器上。

2.如权利要求1所述的一种干混砂浆生产的自动控制装置，其特征在于：所述的PLC单元还具有接收温度信号、连续料位信号和气压信号三种模拟量信号的模拟量扩展模块。

3.如权利要求1所述的一种干混砂浆生产的自动控制装置，其特征在于：所述的PLC单元通过输出中继隔离器启停相应的配料作用的执行机构包括：电机启动阀、电磁阀、信号指示灯、电机控制器和助流器。

4.如权利要求1所述的一种干混砂浆生产的自动控制装置，其特征在于：所述的PLC单元通过输入中继隔离器进行采集的相应开关量信号包括：行程开关、料位开关、阀位开关、电机保护器和动作发生器。

5.如权利要求1所述的一种干混砂浆生产的自动控制装置，其特征在于：所述的数据控制总线上还设有用于控制混合速度和骨料的配料精度的变频器。 

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