一種配料控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種配料控制系統(tǒng)，包括重量傳感器、速度傳感器、與重量傳感器連接的信號(hào)處理器和計(jì)算機(jī)，還包括智能控制器、模擬量輸入模塊、高速計(jì)數(shù)模塊以及模擬量輸出模塊；智能控制器與計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)連接，用以接收或發(fā)送信號(hào)；模擬量輸入模塊與智能控制器相插接，信號(hào)處理器的重量信號(hào)經(jīng)模擬量輸入模塊輸入到智能控制器中；高速計(jì)數(shù)模塊插接到模擬量輸入模塊上，速度傳感器的速度信號(hào)經(jīng)高速計(jì)數(shù)模塊輸入到智能控制器中；模擬量輸出模塊插接到高速計(jì)數(shù)模塊上，智能控制器將重量、速度信號(hào)進(jìn)行分析后通過模擬量輸出模塊控制設(shè)備的轉(zhuǎn)速；該配料控制系統(tǒng)擴(kuò)展容易、維修方便，成本低、開放性、穩(wěn)定性好以及能夠滿足精度的要求。
【專利說明】一種配料控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于控制領(lǐng)域，具體涉及一種以智能控制器為核心的集成一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的配料控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)配料在我國國民生產(chǎn)中占有很重要的位置，特別是在煤礦，冶金，制藥，定量包裝，建材和化工等方面，合格的產(chǎn)品都需要進(jìn)行配方控制，以達(dá)到成品的特性。配料的精確性，穩(wěn)定性，自動(dòng)化的高度集成性都很重要。我國現(xiàn)在總體經(jīng)濟(jì)趨于平穩(wěn)，但是經(jīng)濟(jì)總體形勢(shì)不容樂觀，所以低成本，高效率成為科技創(chuàng)新的主要方向。
[0003]當(dāng)前工業(yè)用配料系統(tǒng)主要有兩種模式:一種模式為傳感器+信號(hào)放大器+數(shù)據(jù)采集板卡+工業(yè)計(jì)算機(jī)，這種配料系統(tǒng)的邏輯控制需要增加硬件及大量的編輯費(fèi)用，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)成本高，檢測(cè)比較困難，精度差；另一種模式為傳感器+補(bǔ)償接線盒+稱重顯示控制器+PLC+工業(yè)計(jì)算機(jī)，其中PLC主要用于完成邏輯控制及與其它系統(tǒng)的聯(lián)鎖及系統(tǒng)集成，而這種配料系統(tǒng)較前一種有所改進(jìn)，但是對(duì)于邏輯控制仍需要額外增加PLC，對(duì)于重量信號(hào)檢測(cè)，增加了計(jì)量?jī)x表。在維修方面，也存在維護(hù)不方便和成本高的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提供一種完全以智能控制器為核心的集成一體化的配料控制系統(tǒng)，它在無需進(jìn)行擴(kuò)展條件下就能實(shí)現(xiàn)對(duì)配料系統(tǒng)的邏輯控制，配方控制，PID調(diào)節(jié)控制。同時(shí)兼具有系統(tǒng)擴(kuò)展容易、維修方便，成本低、開放性、穩(wěn)定性好以及能夠滿足精度的要求。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，進(jìn)而采取的技術(shù)方案為:一種配料控制系統(tǒng)，包括重量傳感器、速度傳感器、與所述重量傳感器連接的信號(hào)處理器和計(jì)算機(jī)，還包括智能控制器、模擬量輸入模塊、高速計(jì)數(shù)模塊以及模擬量輸出模塊；
智能控制器與所述計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)連接，用以接收或發(fā)送信號(hào)；
模擬量輸入模塊與所述智能控制器相插接，同時(shí)，所述信號(hào)處理器的重量信號(hào)經(jīng)模擬量輸入模塊輸入到所述智能控制器中；
高速計(jì)數(shù)模塊插接到所述模擬量輸入模塊上，同時(shí)，所述速度傳感器的速度信號(hào)經(jīng)高速計(jì)數(shù)模塊輸入到所述智能控制器中；
模擬量輸出模塊插接到所述高速計(jì)數(shù)模塊上，同時(shí)，所述智能控制器將上述重量、速度信號(hào)進(jìn)行分析后通過模擬量輸出模塊控制設(shè)備的轉(zhuǎn)速；
其中，所述智能控制器在其內(nèi)部集成有濾波功能塊，用來消除干擾信號(hào)，確?？刂破鞑杉瘮?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；重量采集累計(jì)功能塊，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)重量傳感器傳遞的信號(hào)的采集、運(yùn)算；速度采集功能塊，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)速度傳感器傳遞的信號(hào)的采集、運(yùn)算；參數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能塊，用于對(duì)參與運(yùn)算的重要參數(shù)的存儲(chǔ)；流量積算功能塊，用于對(duì)采集回的重量信號(hào)、速度信號(hào)進(jìn)行分析處理，使之變成配料秤的瞬時(shí)流量；流量調(diào)節(jié)功能塊，用于對(duì)瞬時(shí)流量和設(shè)定的流量作比較，進(jìn)行PID運(yùn)算，通過模擬量輸出模塊輸出控制變頻的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到瞬時(shí)流量和設(shè)定流量的一致性。
[0006]進(jìn)一步的，在該智能控制器的內(nèi)部還集成有校零功能塊，用于對(duì)配料秤進(jìn)行調(diào)零操作，使配料秤的零點(diǎn)能保持一致性。
[0007]進(jìn)一步的，在該智能控制器的內(nèi)部還集成有校秤功能塊，用于對(duì)配料秤進(jìn)行標(biāo)定校秤操作，保證配料秤稱量、配料的精度。
[0008]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的配料控制系統(tǒng)將上述現(xiàn)有兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)集成到智能控制器中，大大降低了運(yùn)營成本，提高了生產(chǎn)效率，提高了控制精度，同時(shí)具有系統(tǒng)擴(kuò)展容易，開放性、穩(wěn)定性好，維修方便的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1所示，一種配料控制系統(tǒng)，包括重量傳感器1、速度傳感器2、與所述重量傳感器2連接的信號(hào)處理器3、智能控制器4、模擬量輸入模塊5、高速計(jì)數(shù)模塊6、模擬量輸出模塊7和計(jì)算機(jī)8 ；
智能控制器4與計(jì)算機(jī)8通過以太網(wǎng)連接，用以接收或發(fā)送信號(hào)；
模擬量輸入模塊5與智能控制器4相插接，同時(shí),信號(hào)處理器3的重量信號(hào)經(jīng)模擬量輸入模塊5輸入到智能控制器4中；
高速計(jì)數(shù)模塊6插接到模擬量輸入模塊5上，同時(shí)，速度傳感器2的速度信號(hào)經(jīng)高速計(jì)數(shù)模塊6輸入到智能控制器4中；
模擬量輸出模塊7插接到高速計(jì)數(shù)模塊6上，同時(shí)，智能控制器4將上述重量、速度信號(hào)進(jìn)行分析后通過模擬量輸出模塊7控制設(shè)備的轉(zhuǎn)速。
[0011]在本實(shí)施例中，智能控制器4、模擬量輸入模塊5、高速計(jì)數(shù)模塊6和模擬量輸出模塊7按照順序依次插接構(gòu)成了信號(hào)傳遞的通路，因此經(jīng)模擬量輸入模塊5的重量信號(hào)、經(jīng)高速計(jì)數(shù)模塊6的速度信號(hào)均輸入到智能控制器4自身帶有的開關(guān)量輸入模塊中，該開關(guān)量輸入模塊用于檢測(cè)上述信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到上述信號(hào)后，經(jīng)其智能控制器4中的集成的其他各種功能塊實(shí)現(xiàn)一系列的采集、運(yùn)算、累計(jì)、儲(chǔ)存、流量積算和調(diào)節(jié)，最終通過模擬量輸出模塊7輸出信號(hào)對(duì)其連接的變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變與變頻器連接的電機(jī)的轉(zhuǎn)速，完成實(shí)現(xiàn)對(duì)配料系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速的控制，從而達(dá)到自動(dòng)配料的目的。
[0012]上述智能控制器4中用于實(shí)現(xiàn)一系列的濾波、采集、運(yùn)算、累計(jì)、儲(chǔ)存、流量積算和調(diào)節(jié)，是由下面集成在其內(nèi)部的功能塊實(shí)現(xiàn)，具體為:
濾波功能塊，用來消除干擾信號(hào)，確?？刂破鞑杉瘮?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；重量采集累計(jì)功能塊，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)重量傳感器傳遞的信號(hào)的采集、運(yùn)算；速度采集功能塊，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)速度傳感器傳遞的信號(hào)的采集、運(yùn)算；參數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能塊，用于對(duì)參與運(yùn)算的重要參數(shù)的存儲(chǔ)；流量積算功能塊，用于對(duì)采集回的重量信號(hào)、速度信號(hào)進(jìn)行分析處理，使之變成配料秤的瞬時(shí)流量；流量調(diào)節(jié)功能塊，用于對(duì)瞬時(shí)流量和設(shè)定的流量作比較，進(jìn)行PID運(yùn)算，通過模擬量輸出模塊輸出控制變頻的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到瞬時(shí)流量和設(shè)定流量的一致性；校零功能塊，用于對(duì)配料秤進(jìn)行調(diào)零操作，使配料秤的零點(diǎn)能保持一致性；校秤功能塊，用于對(duì)配料秤進(jìn)行標(biāo)定校秤操作，保證配料秤稱量、配料的精度。
[0013]本發(fā)明的配料控制系統(tǒng)以FX-S0FTPR0和WinCC V6.2為軟件開發(fā)平臺(tái)，F(xiàn)X-S0FTPR0是FX-BOX的編程平臺(tái)，它是一種適用于基于IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制器和PLC組件的編程工具。上述所有的功能塊調(diào)試好后都集成在FX-BOX中，用戶可以很方便的調(diào)用，這樣就大大的方便了用戶，可以自己隨時(shí)調(diào)用編程。
[0014]對(duì)于校零，由操作人員在計(jì)算機(jī)8作出命令，即對(duì)智能控制器4發(fā)出信號(hào)，智能控制器4接收信號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)判斷是否可進(jìn)入校零狀態(tài)，如果不滿足校零條件，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出提示。如滿足校零條件，則自動(dòng)進(jìn)入調(diào)零狀態(tài)，校零時(shí)間到達(dá)后，自動(dòng)計(jì)算并保存，無須操作員干預(yù)，校零工作結(jié)束。
[0015]對(duì)于校秤，由操作人員在計(jì)算機(jī)8作出命令，即對(duì)智能控制器4發(fā)出信號(hào)，智能控制器4接收信號(hào)后，系統(tǒng)自動(dòng)判斷是否可進(jìn)入校秤狀態(tài)，如果不滿足校秤條件，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出提示。如滿足校秤條件，則自動(dòng)進(jìn)入校秤狀態(tài)。
[0016]對(duì)于設(shè)備的啟停，是由智能控制器4自身帶有的開關(guān)量輸出模塊控制，實(shí)現(xiàn)開車時(shí)逆料流啟動(dòng)，停車時(shí)順料流停車，在開車、停車和正常配料過程中，配料設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)的緊急停車，可實(shí)現(xiàn)停前不停后的功能，故障解除后經(jīng)故障復(fù)位重載啟動(dòng)。
[0017]本發(fā)明的配料控制系統(tǒng)能夠在不進(jìn)行的擴(kuò)展情況下完成對(duì)配料系統(tǒng)的控制，如果需要進(jìn)行擴(kuò)展，可在模擬量輸出模塊7后面進(jìn)行順序插接相應(yīng)的模塊，因此本發(fā)明的控制系統(tǒng)擴(kuò)展容易。
[0018]本系統(tǒng)是完全以智能控制器4為核心的集成一體化系統(tǒng)，其技術(shù)核心是把板卡、稱重儀表的全部功能都集成到智能控制器4中，這樣重量的采集、運(yùn)算、累計(jì)，設(shè)備的啟停、聯(lián)鎖、邏輯控制，電子秤的校驗(yàn)、修正、配料系統(tǒng)的配比、參數(shù)的修改等一系列的功能全部是由智能控制器4完成的，這樣就極大地提高了電子秤數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種配料控制系統(tǒng)，包括重量傳感器、速度傳感器、與所述重量傳感器連接的信號(hào)處理器和計(jì)算機(jī)，其特征在于:還包括智能控制器、模擬量輸入模塊、高速計(jì)數(shù)模塊以及模擬量輸出模塊； 智能控制器與所述計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)連接，用以接收或發(fā)送信號(hào)； 模擬量輸入模塊與所述智能控制器相插接，同時(shí)，所述信號(hào)處理器的重量信號(hào)經(jīng)模擬量輸入模塊輸入到所述智能控制器中； 高速計(jì)數(shù)模塊插接到所述模擬量輸入模塊上，同時(shí)，所述速度傳感器的速度信號(hào)經(jīng)高速計(jì)數(shù)模塊輸入到所述智能控制器中； 模擬量輸出模塊插接到所述高速計(jì)數(shù)模塊上，同時(shí)，所述智能控制器將上述重量、速度信號(hào)進(jìn)行分析后通過模擬量輸出模塊控制設(shè)備的轉(zhuǎn)速； 其中，所述智能控制器在其內(nèi)部集成有濾波功能塊，用來消除干擾信號(hào)，確?？刂破鞑杉瘮?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；重量采集累計(jì)功能塊，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)重量傳感器傳遞的信號(hào)的采集、運(yùn)算；速度采集功能塊，負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)速度傳感器傳遞的信號(hào)的采集、運(yùn)算；參數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能塊，用于對(duì)參與運(yùn)算的重要參數(shù)的存儲(chǔ)；流量積算功能塊，用于對(duì)采集回的重量信號(hào)、速度信號(hào)進(jìn)行分析處理，使之變成配料秤的瞬時(shí)流量；流量調(diào)節(jié)功能塊，用于對(duì)瞬時(shí)流量和設(shè)定的流量作比較，進(jìn)行PID運(yùn)算，通過模擬量輸出模塊輸出控制變頻的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到瞬時(shí)流量和設(shè)定流量的一致性。
2.如權(quán)利要求1所述一種配料控制系統(tǒng)，其特征在于:在該智能控制器的內(nèi)部還集成有校零功能塊，用于對(duì)配料秤進(jìn)行調(diào)零操作，使配料秤的零點(diǎn)能保持一致性。
3.如權(quán)利要求1所述一種配料控制系統(tǒng)，其特征在于:在該智能控制器的內(nèi)部還集成有校秤功能塊，用于對(duì)配料秤進(jìn)行標(biāo)定校秤操作，保證配料秤稱量、配料的精度。
【文檔編號(hào)】G01G19/38GK103616065SQ201310550624
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】宮田剛 申請(qǐng)人:太原市風(fēng)行測(cè)控技術(shù)有限公司