CN220054229U - 基于plc控制阀门的液体罐装系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了基于PLC控制阀门的液体罐装系统，包括：两条进水管路，分别连接第一比例泵和第二比例泵的进水端，在进水管路上还分设有第一电磁阀和第二电磁阀，它们分别通过一软管连接各自的原液箱；两条出水管路，分别连接第一比例泵和第二比例泵的出水端，出水管路的另一端连通配液仓，配液仓位于多个罐装瓶上方，配液仓底部开设有多个出液口，多个出液口处固定连通有竖向设置的出液管，出液管上开设有直径小于该出液管的旁路管，出液管和旁路管上分别设置有第三电磁阀和第四电磁阀；各电磁阀均通过信号线分别连接各PLC控制器。本实用新型解决了传统的化学液配液过程中出现的手动配液导致的自动化程度低、效率低、配液精度波动大的问题。

Description

基于PLC控制阀门的液体罐装系统

技术领域

本申请属于化学自动配液领域，具体涉及一种基于PLC控制阀门的液体罐装系统。

背景技术

目前，在化学液生产过程中，频繁使用到配液槽或者配液缸进行配液或者液体稀释，传统的通过人工进行手动配液，配液的准确对产品的品质具有较大的影响，液体药水手动配液主要存在以下问题：

一、液体原液和水定量困难：阀门通过手动控制，添加量不容易控制，精度差，各罐装的盛装液规格易变化，药水浓度不稳定造成产品品质波动大；

二、自动化程度低：配液不能实现自动化控制，存在安全风险，而且采用人工操作，尤其是需要多种不同容量的原液进行配液时，工作量大，生产效率低，容易出现配液错误和误差过大的问题，已经无法满足现代化工的生产要求。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种自动化程度高、配液精度高的的基于PLC控制阀门的液体罐装系统，以解决传统化学液配液过程中出现的手动配液导致的自动化程度低、效率低、配液精度波动大的问题。

本申请提供了一种基于PLC控制阀门的液体罐装系统，包括：

进水管路，所述进水管路分别连接第一比例泵和第二比例泵的进水端，在所述进水管路与所述第一比例泵和第二比例泵之间的管路上还分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一比例泵的抽吸口还通过第一软管连接装有化学液的第一原液箱，所述第二比例泵的抽吸口还通过第二软管连接装有另一种化学液的第二原液箱；

出水管路，所述出水管路为两条，其分别连接所述第一比例泵和第二比例泵的出水端，所述出水管路的另一端连通配液仓，所述配液仓位于待罐装的罐装瓶上方，所述配液仓底部开设有多个出液口，多个所述出液口处固定连通有竖向设置的出液管，所述出液管对准所述罐装瓶的瓶口，所述出液管开设有直径小于所述出液管的旁路管，所述出液管和旁路管上分别设置有第三电磁阀和第四电磁阀；

所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均通过信号线分别连接PLC控制柜内的各PLC控制器。

进一步地，所述配液仓内设置有液体浓度传感器，所述液体传感器通过信号线连接电脑主机，所述电脑主机还电性连接所述PLC控制柜内的各PLC控制器。

进一步地，所述进水管路通过第一三通管分别连接第一比例泵和第二比例泵的进水端，所述出水管路的另一端通过第二三通管连接所述配液仓。

进一步地，所述第一原液箱及第二原液箱内具有穿过箱体顶部并伸入到箱体底部位置的硬管，所述第一软管和第二软管的末端套设于所述硬管的顶部，并通过卡箍紧固。

进一步地，所述旁路管的入口和出口均在所述出液管上，所述旁路管的内径为出液管的内径的十分之一至五分之一之间。

进一步地，所述配液仓整体呈长方体，所述出液管与配液仓底部通过螺纹连接。

进一步地，所述第一原液箱和第二原液箱内均设置有液位传感器，所述液位传感器通过信号线连接所述电脑主机，所述电脑主机上设置有蜂鸣警报器。

进一步地，所述第一软管和第二软管为具有弹性的橡胶材质。

进一步地，所述罐装瓶固定在由电机控制的网带输送机上。

采用本申请所提供的一种基于PLC控制阀门的液体罐装系统，具有如下技术效果：

一、通过PLC控制柜内设置的多组PLC控制器，分别对进水管路连接第一比例泵和第二比例泵的电磁阀进行控制，根据预设指令准确控制对应的电磁阀的开启或关闭，以及比例泵按准确比例输入，实现混合液流量的精确配比；

二、通过对连接混液仓的出水管路上的电磁阀进行控制，在达到预设罐装容量时，进行电磁阀的切换，从大流量切换到小流量出液，使得液体的出液兼顾了快速出液和精准出液，保证了最后进入到罐装瓶的混合液容量的准确性。

三、本申请对化学原液的调配直接在水动力比例泵中完成调配，减少了传统的通过多个泵分别吸进再定量混合的复杂性。

四、本申请的对化学液的混合配制，采用自动化控制手段，减少了人工配液导致的效率低下、配液品质波动大的缺陷。

附图说明

图1为本实施例中的液体罐装系统的结构示意图。

图2为本实施例中的液体罐装系统的电气控制示意图。

图3为本实施例中的一个配液仓的底部示意图。

图4为本实施例中的另一个配液仓的示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想。

本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

本说明书中所引用的如“前”、“、后”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，亦仅为了便于简化叙述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1～图3所示，本申请公开了一种基于PLC控制阀门的液体罐装系统，其包括：进水管路1、出水管路2、比例泵、原液箱、软管、多个电磁阀、配液仓5、PLC控制柜、电脑主机等。

其中，进水管路1的第一端连接外部的水源，该第一端上设置有进水泵，进水管路1的第二端分别连接第一比例泵3和第二比例泵4的进水端，为了减少进水阀门的数量，可以设置一个三通管，即进水管路1通过第一三通管13分别连接第一比例泵3和第二比例泵4的进水端，开启外部水源后，同时对两路供水。在第一三通管13与第一比例泵3、第二比例泵4之间的进水管路1上还分别设置有第一电磁阀11和第二电磁阀12，第一电磁阀11和第二电磁阀12均通过各自的信号线连接PLC控制柜内的PLC控制器，它们的开闭由各自对应的PLC控制器根据设定好的程序进行控制，第一电磁阀11和第二电磁阀12可以是流量控制阀，它们的进水流量可以设置为不同，第一比例泵3的抽吸口还通过第一软管连接装有第一种化学原液的第一原液箱31，第二比例泵4的抽吸口还通过第二软管连接装有第二种化学液的第二原液箱41，两种化学原液不同，其中，第一软管和第二软管具有弹性且耐腐蚀的橡胶材质。其中，根据两种原液的混合量的不同，第一电磁阀11和第二电磁阀12的开启时间可以设置为不同，比如当需要的第一稀释溶液的量多时，可以延迟一段时间再开启第二电磁阀12。

第一化学原液和第二化学原液的浓度相对较大，易存储，但性质比较稳定，比例泵在遇到有流动的水流经过时，用比例泵内的水动力为引擎，带动比例泵内的活塞和连杆运动，将第一原液箱31内的化学原液吸入并溶入水流之中，如此可以根据设定的程序准确控制吸入化学原液的流量大小。从第一比例泵3吸入的化学原液与定量的水混合形成调配好的第一稀释溶液，从第二比例泵4吸入的化学原液与定量的水混合形成调配好的第二稀释溶液，形成的两种稀释溶液分别进入后续各自的出水管路2。当然，本领域技术人员应当能够理解的是，根据所需的混合液的种类多少，可以设置更多的原液箱及更多的比例泵。本申请对化学原液的调配直接在水动力比例泵中完成调配，减少了传统的通过多个泵分别吸进再定量混合的复杂性，减少了泵的使用数量。

出水管路2为两条，其分别连接第一比例泵3和第二比例泵4的出水端，出水管路2上可以设置出水泵，以将经比例泵混合后的稀释溶液抽进配液仓5，出水管路2的另一端连通配液仓5，其中，两条出水管路2的另一端通过第二三通管23连接所述配液仓5，配液仓5顶部对应开设有液体口53，这样，从两条出水管路2出来的第一稀释溶液和第二稀释溶液在该第二三通管23内便进行了融合，然后基本同时进入到配液仓5，进行充分混合，形成装配所需的出液。配液仓5起到一个中转缓冲的作用，配液仓5的左右两侧通过固定连接的支撑杆固定在柜体上，配液仓5位于生产系统的网带输送机的传输带上方，传输带上按序固定有多个罐装瓶7，配液仓5底部开设有多个出液口，多个出液口处固定连通有竖向的出液管6，每个出液管6的底端出口正对罐装瓶7的顶部开口中央，由于设置有多个出液管6，本申请的一个配液仓5能够同时对下面的多个罐装瓶7同时进行罐装，罐装速度基本保持一致，每罐装完成一批，第四电磁阀关闭，电机控制传输带向前运行，下一批罐装瓶7进入到配液仓5下部的指定位置，对准出液管6，第三电磁阀开启，继续罐装。此外，还可以在罐装瓶7底部设置驱动机构，比如液压气缸，以驱动到达指定位置的罐装瓶7上升使得出液管6伸入到罐装瓶7内，而在罐装完成后，驱动其复位。其中，配液仓5可以整体呈长方体，如图3所示，或者，呈从上往下直径逐渐变小的桶状，如图4所示，图4中配液仓5两侧为支撑固定在柜体上的连接杆，柜体位于配液仓的一侧，或者采用在配液仓5顶部设置两个相互套接的拉环，拉环另一端固定在支撑架的方式，出液管6与配液仓5底部通过螺纹形成可拆卸连接。配液仓5底部为平整型，出液口可以为多个，比如三排四列、四排四列等，相互间具有间隔。当需要更换原液时，为了避免污染，需要将原配液仓5用清水进行清洗，此时，可以关闭第一比例泵3和第二比例泵4的开关，仅通过进水管1和出水管2向配液仓5内注入清水，流出的水流从出液管6排出到废液收集槽内。

其中，配液仓5内设置有液体浓度传感器(图中未示出)，液体传感器通过信号线连接电脑主机，液体浓度传感器用于检测混合液的浓度，并将检测的浓度数据发送给电脑主机，电脑主机实时监控混合液体的浓度，如浓度指标不符合预设标准，则控制下部的第三电磁阀21和第四电磁阀22均不打开，混合液不出液，通过电脑主机重新设定程序对第一比例泵3和/或第二比例泵4的进液进行调配，改变第一稀释溶液和第二稀释溶液的浓度，进而改变二者混合后的混合液浓度，直至达到要求，电脑主机还电性连接所述PLC控制柜内的各PLC控制器，电脑主机根据事先预设的数据指标进行比对，判断是否开启相应的电磁阀，以及它们开启的时间，事先根据罐装所需的浓度，集合进水管的水流量大小，能够计算出比例泵所需吸入的原液流量，进而实现自动化调控的目的。

其中，在出液管6开设有直径小于出液管6的旁路管61，具体的，旁路管61的入口和出口均开在该出液管6上，旁路管61的内径为出液管6的内径的十分之一至五分之一之间，出液管6和旁路管61上分别设置有第三电磁阀21和第四电磁阀22，第三电磁阀21和第四电磁阀22均通过信号线分别连接PLC控制柜内的各PLC控制器，具体工作时，根据预设的指令，第四电磁阀22先处于关闭状态，第三电磁阀21处于开启状态，混合液从直径较大的出液管6快速流入罐装瓶7，在检测到罐装瓶7内的罐装量到达一定的程度时，比如到达95％，或者到达预设的罐装时间时，关闭第三电磁阀21，开启第四电磁阀22，换用小流量慢速罐装，混合液从直径较小的旁路管61流入到罐装瓶7，本申请对罐装瓶7的罐装采用两种不同直径的管路配合，即保证了快速罐装，又保证了精准罐装，使得最终进入到罐装瓶7内的液体容量准确，又能避免液体的洒落，在罐装量到达98％时，关闭第四电磁阀22，待余液继续流入罐装瓶7。其中，对罐装瓶7内的罐装量的检测可以通过预设的时间来确定，比如根据罐装瓶7的容积和出液管6的出水量，确定该罐装瓶7灌满所需的时间，先启用快速罐装模式，在到达预设的罐装时间时，PLC控制器控制切换到第四电磁阀22，启动小流量罐装模式；或者采用称重传感器来测量罐装瓶7的重量，比如在每个罐装瓶7底部配置有一个重量传感器，在到达预设的重量时，即可判断所罐装的容量，此时给电脑主机一个反馈信号，PLC控制器进行第三电磁阀21和第四电磁阀22的切换，进行小流量慢速罐装。

本实施例中，第一原液箱31和第二原液箱41内均设置有液位传感器，液位传感器通过信号线连接所述电脑主机，电脑主机上设置有蜂鸣警报器。具体的，液位传感器用于检测原液箱内的容量，并将容量值发送给电脑主机，电脑主机与预设的容量值进行对比，当低于预设的容量值时，发出报警信号，提醒用户更换或新增化学原液。第一原液箱31及第二原液箱41内具有穿过箱体顶部并伸入到箱体底部位置的硬管9，硬管9可以与对应的原液箱固定或者不固定，硬管9的顶部略凸出于原液箱顶部，第一软管和第二软管的末端套设于硬管的顶部的外周面，并通过卡箍紧固，软管内径可以设置为等于或略小于硬管的外经，以提高密封性，各软管与对应的硬管形成可拆卸的连接方式，原液箱一般设置在柜子底部，比例泵一般设置在柜子中上部，由于原液箱的重量一般较大，为了方便原液箱的更换，将其设计成与比例泵可拆卸模式，方便在用完原液箱后，打开卡箍，更换新的原液箱，再重新将软管套于硬管上并用卡箍紧固。

所述第一比例泵3、第二比例泵4、配液仓5均设置在一支撑框架上的不同层，被框架支撑住，第一原液箱31、第二原液箱41可以设置在地面上或者支撑架上。

本实用新型的工作原理如下：

一、启动生产系统的电机，电机驱动网带输送机运动，其中，工人事先在网带输送机上的特定位置按序固定有多个排列好的罐装瓶7，当皮带轮将罐装瓶7输送到指定位置时，正好位于混液仓5正下方，停止运动。

二、开启进水管的水阀，电脑主机给PLC控制器发送指令，PLC控制器控制对应的第一电磁阀11和第二电磁阀12开启，进水管路1通过第一三通管13分成两路分别进入到第一比例泵3和第二比例泵4，第一比例泵3和第二比例泵4从各自原液箱抽取原液和水进行混合后，形成一定浓度的稀释溶液，然后通过第二三通管23后，两种稀释溶液相互混合进入到混液仓内再次进行混合，形成罐装所需的混合液，浓度传感器实时检测混液仓内的液体浓度并发送给电脑主机，电脑主机在计算符合要求时，控制PLC控制器控制对应的第三电磁阀21开启，开始对通过出液管6同时对底下的多个罐装瓶7同时罐装。

三、电脑主机检测到罐装瓶7内的容量到达指定的容量时(如92％)，控制PLC控制器控制对应的第三电磁阀21关闭，开启第四电磁阀22，混合液从旁路管61开始进行小流量慢罐装模式，最后到达预设的容量时(比如98％)，关闭第四电磁阀22。其中，在混合仓内进液的同时，能够同时出液进行罐装，保证整个罐装系统的不间断性运行。

四、缓冲一段时间，比如设定两秒，待管内余液流尽，电机驱动网带轮继续运动，第一批罐装瓶7进入后续的封盖流程，第二批罐装瓶7到达配液仓5底部，等待罐装，如此循环，完成整个生产系统的化学液罐装。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于PLC控制阀门的液体罐装系统，其特征在于包括：

进水管路，所述进水管路分别连接第一比例泵和第二比例泵的进水端，在所述进水管路与所述第一比例泵和第二比例泵之间的管路上还分别设置有第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一比例泵的抽吸口还通过第一软管连接装有化学液的第一原液箱，所述第二比例泵的抽吸口还通过第二软管连接装有另一种化学液的第二原液箱；

出水管路，所述出水管路为两条，其分别连接所述第一比例泵和第二比例泵的出水端，所述出水管路的另一端连通配液仓，所述配液仓位于待罐装的多个罐装瓶上方，所述配液仓底部开设有多个出液口，多个所述出液口处固定连通有竖向设置的出液管，所述出液管对准所述罐装瓶的瓶口，所述出液管开设有直径小于所述出液管的旁路管，所述出液管和旁路管上分别设置有第三电磁阀和第四电磁阀；

所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均通过信号线分别连接PLC控制柜内的各PLC控制器。

2.根据权利要求1所述的液体罐装系统，其特征在于：所述配液仓内设置有液体浓度传感器，所述液体浓度传感器通过信号线连接电脑主机，所述电脑主机还电性连接所述PLC控制柜内的各PLC控制器。

3.根据权利要求1所述的液体罐装系统，其特征在于：所述进水管路通过第一三通管分别连接第一比例泵和第二比例泵的进水端，所述出水管路的另一端通过第二三通管连接所述配液仓。

4.根据权利要求2所述的液体罐装系统，其特征在于：所述第一原液箱及第二原液箱内具有穿过箱体顶部并伸入到箱体底部位置的硬管，所述第一软管和第二软管的末端套设于所述硬管的顶部，并通过卡箍紧固。

5.根据权利要求1或3所述的液体罐装系统，其特征在于：所述旁路管的入口和出口均在所述出液管上，所述旁路管的内径为出液管的内径的十分之一至五分之一之间。

6.根据权利要求3所述的液体罐装系统，其特征在于：所述配液仓整体呈长方体，所述出液管与配液仓底部通过螺纹连接。

7.根据权利要求5所述的液体罐装系统，其特征在于：所述第一原液箱和第二原液箱内均设置有液位传感器，所述液位传感器通过信号线连接电脑主机，所述电脑主机上设置有蜂鸣警报器。

8.根据权利要求1所述的液体罐装系统，其特征在于：所述罐装瓶固定在由电机控制的网带输送机上。

9.根据权利要求4所述的液体罐装系统，其特征在于：所述第一软管和第二软管为具有弹性的橡胶材质。