專利名稱：實時流體計量控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及計量裝置與控制裝置領域，具體涉及一種實時流體計量控制裝置。
背景技術：
在一般的流量控制系統(tǒng)中，對于流體計量的控制，主要采用以下幾種方式使用流量計；使用定量容器，定時添加；使用變量泵，連續(xù)添加；使用定量泵，短時添加；以上方式具有以下某一或幾個缺點實時調(diào)節(jié)性能差；計量值顯示不直觀；不能同時進行多組流體計量控制。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型將提供一種實時流體計量控制裝置，該裝置是通過電機驅(qū)動容積式定量泵，定量泵的每轉(zhuǎn)排量是固定的，因此控制電機的轉(zhuǎn)數(shù)，即可實現(xiàn)流體的計量控制。該裝置通過人機界面，可以實時顯示和調(diào)節(jié)流體的計量，并可同時進行多組流體計量控制。該裝置分為計量顯示與調(diào)節(jié)裝置、控制運算與處理裝置、控制執(zhí)行裝置。
實現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術方案是實時流體計量控制裝置，設有容積式定量泵以及該定量泵的驅(qū)動電機，其特征在于，設有控制運算與處理裝置；所述的驅(qū)動電機上設有電機轉(zhuǎn)數(shù)傳感器，該傳感器的輸出接該控制運算與處理裝置，控制運算與處理裝置的輸出接驅(qū)動電機的控制執(zhí)行裝置，該控制執(zhí)行裝置中包括有前述的容積式定量泵以及該定量泵的驅(qū)動電機。
所述的控制運算與處理裝置可以是PLC、PC、單片機系統(tǒng)、其他集成電路系統(tǒng)等，功能是設定計量初值、計量值上、下限，將當前計量設定值傳送到控制運算與處理裝置和計量顯示裝置，對計量值進行運算處理，以獲得輸出控制參數(shù)，輸出到控制執(zhí)行裝置。
以上的控制運算與處理裝置上，還可以連接有計量顯示與調(diào)節(jié)裝置，以實時顯示和調(diào)節(jié)計量值。
所述的計量顯示與調(diào)節(jié)裝置是一種人機界面，可以是觸摸屏、操作屏、文本顯示器等，功能是顯示當前計量設定值，修改設定值、并將修改后的值傳送到控制運算與處理裝置，顯示控制信息。
控制執(zhí)行裝置可以是步進電機系統(tǒng)、伺服電機系統(tǒng)、交流異步電機等驅(qū)動容積式定量泵，功能是接受控制運算與處理裝置的控制，輸出指定計量的流體。
本實用新型提供的實時流體計量控制裝置具有控制精度高，能實時顯示、調(diào)節(jié)計量值，可靠性高等優(yōu)點，對于同時進行多組流體計量控制的工況，具有較高的性價比。對于控制精度不高的工況，可使用三相異步電機，以降低成本。
圖1為該裝置的系統(tǒng)框圖；圖2為實施例1，同時控制四組溶液的系統(tǒng)原理圖；圖3為實施例工作流程框圖。
具體實施方式
實施例1，參照圖1～圖3泵1、泵2、泵3等為柱塞式定量泵，由電機驅(qū)動；M1、M2、M3等為電機，其中M1、M2為步進電機，M3為三相異步電機；S1為啟動按鈕，S2為停止按鈕；KM1、KM2為接觸器；三相異步電機M3分別由接觸器KM1、KM2控制啟停；步進電機M1、M2分別由步進電機驅(qū)動器1、2控制；Q0.0、Q0.1為脈沖輸出端，Q0.0、Q0.1的輸出脈沖觸發(fā)步進電機驅(qū)動器，驅(qū)動器將輸出固定數(shù)目的方波脈沖，使步進電機按對應的步數(shù)轉(zhuǎn)動；Q0.2、Q0.3為步進電機方向控制端；PLC為可編程序控制器；文本顯示器通過通訊電纜與可編程序控制器聯(lián)接。定量泵的每轉(zhuǎn)排量是固定的，因此流體計量控制轉(zhuǎn)化為電機的轉(zhuǎn)數(shù)控制，通過控制PLC的Q0.0端的脈沖數(shù)量和頻率可精確控制步進電機的轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)速，一般的步進電機步距角都在10°以內(nèi)，因此控制精度主要取決于泵的精度；對于控制精度不高時，可使用三相異步電機，電機的轉(zhuǎn)數(shù)控制轉(zhuǎn)化為電機的運行時間控制。該系統(tǒng)中溶液1、溶液2計量精度要求較高，溶液3等計量精度要求中等；因此使用泵1、泵2輸送溶液1、溶液2，使用泵3等輸送溶液3......，各種溶液根據(jù)計量大小、控制精度選擇合適排量和精度的柱塞定量泵。
在該系統(tǒng)中通過程序設定，使文本顯示器的文本顯示區(qū)實時顯示溶液1、溶液2、溶液3......的設定值，可以設定每幅只顯示1個設定值、顯示2個設定值、顯示4設定值，當設定值沒有顯示完時，可通過“上”、“下”鍵翻閱；當光標停在某一設定值時，按“進入”鍵使該設定值進入修改狀態(tài)，可通過“上”、“下”修改設定值，按“進入”鍵完成修改；也可通過“溶液1”、“溶液2”、“溶液3”、“溶液4”鍵獨立顯示某設定值。該組設定值分別放在PLC的顯示變量存儲器內(nèi)，例如VW70、VW110、VW150、VW190中，對應的使能位分別為V68.2、V108.2、V148.2、V188.2；根據(jù)常規(guī)計量，PLC的初始化程序為一組中間變量存儲器(例如VW200、VW210、VW220、VW230)先賦初值，并設定相應的上、下極限值，文本顯示器讀取初值并顯示，當某一設定值被修改后，將修改后的值傳回對應的變量存儲器，并將對應的使能位置位，PLC檢測到使能位置位后，將傳回值與上、下極限值比較，若在上、下極限范圍內(nèi)，則將設定值修改為傳回值，若大于上極限值則將設定值修改為上極限值，若小于下極限值則將設定值修改為下極限值。若控制對象為步進電機驅(qū)動器，則將計量值換算成相應的脈沖數(shù)，寫入控制字寄存器，并填寫脈沖串多段包絡表，執(zhí)行脈沖輸出指令即可實現(xiàn)步進電機轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)速控制，從而實現(xiàn)流體計量控制。若控制對象為三相異步電機，則將計量值換算成相應的時間，寫入定時器，控制電機的運行時間，即可實現(xiàn)流體計量控制。假如要四種溶液均要實現(xiàn)11的流量控制，選泵的排量均為2ml/r，兩臺步距角為10的步進電機，則脈沖數(shù)為18000；兩臺額定轉(zhuǎn)速為1480r/min的三相電機，則控制時間為20.23s。
權(quán)利要求1.一種實時流體計量控制裝置，設有容積式定量泵以及該定量泵的驅(qū)動電機，其特征在于，設有控制運算與處理裝置，所述的驅(qū)動電機上設有電機轉(zhuǎn)數(shù)傳感器，該傳感器的輸出接控制運算與處理裝置，控制運算與處理裝置的輸出接驅(qū)動電機的控制執(zhí)行裝置，該控制執(zhí)行裝置中包括有前述的容積式定量泵以及該定量泵的驅(qū)動電機。
2.按照權(quán)利要求1所述的實時流體計量控制裝置，其特征在于，所述的控制執(zhí)行裝置采用步進電機系統(tǒng)、伺服電機系統(tǒng)或交流異步電機驅(qū)動的容積式定量泵。
3.按照權(quán)利要求1所述的實時流體計量控制裝置，其特征在于，所述的控制運算與處理裝置的輸出分別與多路驅(qū)動電機的控制執(zhí)行裝置同時連接。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的實時流體計量控制裝置，其特征在于，控制運算與處理裝置上還連接有計量顯示與調(diào)節(jié)裝置。
5.按照權(quán)利要求4所述的實時流體計量控制裝置，其特征在于，所述的控制運算與處理裝置采用PLC、PC、單片機或集成電路。
專利摘要實時流體計量控制裝置，設有容積式定量泵以及該定量泵的驅(qū)動電機，特征是設有控制運算與處理裝置，驅(qū)動電機上設有電機轉(zhuǎn)數(shù)傳感器，該傳感器的輸出接控制運算與處理裝置，控制運算與處理裝置的輸出接驅(qū)動電機的控制執(zhí)行裝置，該控制執(zhí)行裝置中包括有容積式定量泵以及驅(qū)動電機。控制運算與處理裝置上還連接有計量顯示與調(diào)節(jié)裝置，以實時顯示和調(diào)節(jié)計量值?？刂茍?zhí)行裝置可采用步進電機系統(tǒng)、伺服電機系統(tǒng)或交流異步電機驅(qū)動的容積式定量泵。本實時流體計量控制裝置具有控制精度高，能實時顯示、調(diào)節(jié)計量值，可靠性高等優(yōu)點，對于同時進行多組流體計量控制的工況，具有較高的性價比。對于控制精度不高的工況，可使用三相異步電機，以降低成本。
文檔編號G05D7/06GK2814474SQ20052007150
公開日2006年9月6日 申請日期2005年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月11日
發(fā)明者李培啟, 宋樹軍 申請人:徐州海倫哲工程機械有限公司