CN202794949U - 一种用于物料加工的自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于物料加工的自动控制系统，包括电机、PLC控制器、设于物料储罐上的隔膜泵和设于物料储罐内的检测模块，所述检测模块经模拟量I/O模块与PLC控制器交互连接；所述PLC控制器与数字量I/O模块交互式连接，所述数字量I/O模块经电磁阀控制所述隔膜泵运行，所述隔膜泵的输出端与数字量I/O模块的输入端相连；所述模拟量I/O模块与数字量I/O模块的输出端均与所述电机连接；所述PLC控制器还与控制设备交互式连接。本实用新型对物料在搅拌、分散或研磨加工中对物料的称重、投料及物料储罐内的温度、液位等自动远程控制，并实现对加工设备的自动开启或停止，达到自动化加工目的，节约成本、提高产品质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化控制领域，具体涉及一种物料搅拌、分散或研磨加工中的自动控制系统。
背景技术
在化工生产过程中，经常需要对各种物料如有效成份、分散剂、乳化剂、防腐剂等进行混合搅拌或研磨加工，混合搅拌或研磨前要对固体物料的质量进行称量、对液体物料进行计量，然后按一定的比例加到搅拌或研磨机器中进行搅拌或研磨；而且物料的加料顺序与时间均不同，有的物料是一开始就加入加工机器中，而有的物料是需在加工机器的加工过程中才加入，所以加入量与加入的时间等不好精确控制。而且在搅拌或研磨过程中还需要随时关注加工机器中的温度、液位等，并进行控制。这对目前主要靠人工控制提出很大的挑战，因为工厂用于生产加工用的搅拌机或研磨机都比较大，且每次加工的重量比较重，如果这些控制全部依靠工人来实现投料、计量，测量温度与液位等功能时，既增加了工人的劳动量，重要的是在生产过程容易造成投料、计量或测量等的误差，而导致最终加工出来的产品不合格。
实用新型内容
为要解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种物料搅拌研磨加工中的自动控制系统，实现对物料搅拌或研磨中的物料重量进行自动称量或计量，并对加工过程的温度、液位等进行自动控制，减少工人的劳动强度，并提高加工精度。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种用于物料加工的自动控制系统，包括电机、PLC控制器、设于物料储罐上的隔膜泵和设于物料储罐内的检测模块，所述检测模块经模拟量I/O模块与PLC控制器交互连接；所述PLC控制器与数字量I/O模块交互式连接，所述数字量I/O模块经电磁阀控制所述隔膜泵运行，所述隔膜泵的输出端与数字量I/O模块的输入端相连；所述模拟量I/O模块与数字量I/O模块的输出端均与所述电机连接；所述PLC控制器与控制设备交互式连接。
所述模拟量I/O模块与数字量I/O模块的输出端均与电机连接，控制加工物料的设备开启或停止，如研磨机、分散机或搅拌机的启动或停止。
为了更好地保护本自动控制系统的正常运行，能及早发现隔离泵、电机等设备的故障，所述数字量I/O模块的输出端连接有报警装置。
所述检测模块为称量模块、计量模块、温度传感器与液位传感器。
所述PLC控制器为CPU-315。
所述隔膜泵、电机的输出端与数字量I/O模块连接。
本实用新型中PLC控制器采用CPU-315，其带两个通信接口，可充分满足和适应自动控制任务，并可根据控制任务的增加来自由扩展。
所述控制设备为触摸显示屏或PC机或操作柜。触摸显示屏直接与本系统连接，操作人员可在触摸显示屏上进行相关的操作；另外，还可以通过通信网络连接PC机，操作人员可对生产过程进行远程操作或控制。当然还可以设置一操作柜，通过操作柜上的控制按钮进行相关的操作。
称重模块经过防爆接线盒接入称重仪表，仪表的数据被采集经模拟量I/O模块转换传输到PLC控制器上，再在触摸式显示器屏上显示当前称重重量和PLC控制器自动控制配料重量，达到全自动配料。
计量模块是针对液体物料根据其密度、体积来进行称重，设于计量罐内。
温度传感器采集热水储罐或乳化液储罐的变送器温度，经过模拟量I/O模块转换、通过PLC控制器内部运算，将当前测定的温度显示在触摸显示器上，操作人员可通过触摸显示器上显示的数据进行的触摸操作，然后通过设在蒸汽阀门上的电磁阀来控制阀门的开度及蒸汽量，温度控制精席达到±3度。
液位传感器设于液体当液位过低时则报警提示操作人员进行添加物料。储罐内部，用于采集液体的液位经模拟量I/O模块转换后传输到PLC控制器，操作人员根据触摸显示屏或PC机的提示进行适当地操作。
在物料储罐上的隔膜泵处设电磁阀进行控制其阀门，加料时，操作人员可以在触摸显示屏或PC机上进行相关操作，如设置数值并启动按钮，通过PLC控制器控制电磁阀来开动隔膜泵进行工作，从而实现物料的自动、定量上料。
称量模块、计量模块、温度传感器或液位传感器测得的数据经模拟量I/O模块转换后提供控制信号给加工设备的电机；另一方面，数字量I/O模块通过电磁阀控制物料储罐的物料输送，当达到设定的计量时，其对电机有个反馈信号，从而达到控制电机的开启或停止，或控制其转速，实现物料的研磨、搅拌或分散过程的自动化过程。
所述数字量I/O模块的输出端连接有报警装置，所述隔膜泵、电机的输出端与数字量I/O模块连接。即当隔膜泵、电机等有故障时，将其故障信号通过数字量I/O模块传给PLC控制器，PLC控制器进行判断决定报警装置可否开启，当判断为故障信号时，PLC控制器通过数字量I/O模块驱动报警装置进行报警，则工作人员要进行相应的处理与维修。
所以，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型实现了物料在搅拌、分散或研磨加工中对物料的称重、物料的投料开关、物料储罐内的温度、液位等的自动远程控制，实现了物料添加的自动化流程；
2、对加工设备如搅拌釜、研磨机等进行开启、停机等控制，实现了自动化加工过程；
3、减少了工人的操作强度与人数，节约了生产成本；
4、提高了投料或监测数据的准确性，确保最终物料的质量；
5、本实用新型具有报警功能，当物料储罐内物料减少或温度过度等异常情况时能及时报警，提醒工作人员进行加料或停止通蒸汽等工作，提高了操作的安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是实施例一原理框图；
图2是实施例二原理框图；
图中：1－检测模块，1.1称量模块，1.2－计量模块，1.3－温度传感器，1.4－液位传感器，2－模拟量I/O模块，3－PLC控制器，4－数字量I/O模块，5－电机，6－报警装置，7－电磁阀，8－隔膜泵，9－触摸显示屏，10－通信模块，11－PC机。
具体实施方式
实施例一：
如图1所示物料加工的自动控制系统，包括电机5、PLC控制器3、设于物料储罐上的隔膜泵8和设于物料储罐内的检测模块1，所述检测模块1经模拟量I/O模块2与PLC控制器3交互连接；所述PLC控制器3与数字量I/O模块4交互式连接，所述数字量I/O模块4经电磁阀7控制所述隔膜泵8运行，所述隔膜泵8的输出端与数字量I/O模块4的输入端相连；所述模拟量I/O模块2与数字量I/O模块4的输出端均与所述电机5连接；所述PLC控制器3与触摸显示屏9交互式连接。数字量I/O模块4的输出端连接有报警装置6。
所述检测模块1包括称量模块1.1、计量模块1.2、温度传感器1.3或液位传感器1.4。PLC控制器3为CPU-315。
实施例二：
如图2所示物料加工的自动控制系统，包括电机5、PLC控制器3、设于物料储罐上的隔膜泵8和设于物料储罐内的检测模块1，所述检测模块1经模拟量I/O模块2与PLC控制器3交互连接；所述PLC控制器3与数字量I/O模块4交互式连接，所述数字量I/O模块4经电磁阀7控制所述隔膜泵8运行，所述隔膜泵8的输出端与数字量I/O模块4的输入端相连；所述模拟量I/O模块2与数字量I/O模块4的输出端均与所述电机5连接；所述PLC控制器3通过通信模块10与PC机11交互式连接。数字量I/O模块4的输出端连接有报警装置6。
所述检测模块1包括称量模块1.1、计量模块1.2、温度传感器1.3或液位传感器1.4。PLC控制器3为CPU-315。
另外，根据现场操作需要设计还可对加工设备配套相应的操作柜进行相关的操作控制。
本实用新型中是将相关检测模块安装在物料储罐内部用来检测相关信息，电磁阀设于用来控制隔膜泵的启动与关闭。
加工时，对固体物料进行先将称重模块与称重仪表连接，称重仪表称取固态原料的重量数据通过称重模块传输到PLC控制器上，当物料的称重重量达到PLC控制器设定的配料重量时，自动停止加料。而对液体物料进行加料时，在物料储罐与计量罐的隔膜泵上设电磁阀，通过电磁阀来控制隔膜泵的开启，并在计量罐内部设计量模块，计量模块将液体物料的计量数据传到PLC控制器上，经过模拟量I/O模块转换后，当达到PLC控制器设定的配料重量时，通过在触摸显示屏或PC机上操作来停止隔膜泵。
温度传感器设于热水储罐或需要进行测定的液体物料储罐内，用于采集其温度，经模拟量I/O模块转换、PLC控制器内部运算对比后输出至触摸显示屏或PC机上，工人可通过其显示的数据进行相关操作，然后通过设在蒸汽阀门上的电磁阀来控制阀门的开度及蒸汽量，温度控制精席达到±3度。
液位传感器设于液体储罐内部，用于采集液体的液位并传输到PLC控制器，经模拟量I/O模块，再通过PLC控制器计算对比后输出至触摸显示屏或PC机上，操作人员根据提示进行适当地操作；当液位过低时则报警提示操作人员进行添加物料。
当物料添加完成了，称量模块、计量模块、温度传感器或液位传感器测得的数据经模拟量I/O模块转换后提供控制信号给加设备的电机；另一方面，数字量I/O模块通过电磁阀控制物料储罐的物料输送，当达到设定的计量时，其对电机有个反馈信号，从而达到控制电机的开启或停止，或者控制电机的转速，实现物料的研磨、搅拌或分散过程的自动化过程。
通过启动电机，搅拌机或研磨机开始工作，当达到设定时间后停止，需中间添加的物料可同上述方法进行自动控制。
所述数字量I/O模块的输出端连接有报警装置，所述隔膜泵、电机的输出端与数字量I/O模块连接。即当隔膜泵、电机等有故障时，将其故障信号通过数字量I/O模块传给PLC控制器，PLC控制器进行判断决定报警装置可否开启，当判断为故障信号时，PLC控制器通过数字量I/O模块驱动报警装置进行报警，则工作人员要进行相应的处理与维修。
以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于物料加工的自动控制系统，其特征在于：包括电机、PLC控制器、设于物料储罐上的隔膜泵和设于物料储罐内的检测模块，所述检测模块经模拟量I/O模块与PLC控制器交互连接；所述PLC控制器与数字量I/O模块交互式连接，所述数字量I/O模块经电磁阀控制所述隔膜泵运行，所述隔膜泵的输出端与数字量I/O模块的输入端相连；所述模拟量I/O模块与数字量I/O模块的输出端均与所述电机连接；所述PLC控制器还与控制设备交互式连接。
2.根据权利要求1所述用于物料加工的自动控制系统，其特征在于：所述检测模块由称量模块、计量模块、温度传感器与液位传感器构成。
3.根据权利要求1所述用于物料加工的自动控制系统，其特征在于：所述控制设备为触摸显示屏或PC机或操作柜。
4.根据权利要求1所述用于物料加工的自动控制系统，其特征在于：所述数字量I/O模块的输出端还连接有报警装置。
5.根据权利要求1所述用于物料加工的自动控制系统，其特征在于：所述PLC控制器为CPU-315。
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| CN 201220291987 CN202794949U (zh) | 2012-06-21 | 2012-06-21 | 一种用于物料加工的自动控制系统 |
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2012
- 2012-06-21 CN CN 201220291987 patent/CN202794949U/zh not_active Expired - Lifetime
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