用于自动清洗钕铁硼的控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种用于自动清洗钕铁硼的控制系统。

背景技术：

目前随着高新技术的发展，对钕铁硼需要量越来越大。然而钕铁硼表面容易被氧化腐蚀，目前钕铁硼清洗主要靠人工操作，但是由于钕铁硼清洗需要酸洗，对清洗人员的健康有一定的影响，企业面临招工困难的问题。此外，人工清洗效率较低，增加了公司的成本，并且清洗效果随人为因素比较大，清洗效果不理想。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于自动清洗钕铁硼的控制系统，以解决目前钕铁硼清洗效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于自动清洗钕铁硼的控制系统，包括钕铁硼分离控制系统、酸洗控制系统、除尘控制系统和废水循环利用控制系统；所述钕铁硼分离控制系统包括用于调节活动挡板与分离槽底部之间距离的活动挡板控制单元以及用于判断分离槽输出端的传送带上的钕铁硼是否有重叠或是否损坏的视觉传感器；所述酸洗控制系统包括用于控制酸洗槽中酸洗液的供给和排放的酸洗液控制单元以及用于检测酸洗槽中酸洗液质量的酸洗液质量检测单元；所述除尘控制系统包括用于控制除尘槽中清洗液的供给和排放的清洗液控制单元、用于检测除尘槽中水质的第一水质检测单元以及用于清除钕铁硼上的尘土的超声波传感器；所述废水循环利用控制系统包括用于控制废水处理槽中废水的供给和排放的废水控制单元以及用于检测废水处理槽中水质的第二水质检测单元；所述活动挡板控制单元、视觉传感器、酸洗液质量检测单元、第一水质检测单元、超声波传感器以及第二水质检测单元分别与上位机连接；所述酸洗液控制单元、清洗液控制单元以及废水控制单元分别与下位机连接。

进一步地，所述活动挡板控制单元包括用于检测活动挡板与分离槽底部之间距离的距离传感器以及分别安装在用于调节挡板高度的升降装置的下端和下端的接近开关。

进一步地，所述酸洗液控制单元包括用于检测酸洗槽中的酸洗液液位的酸洗槽液位开关、用于控制酸洗液的供给的酸洗槽进水电池阀和第一给水泵、用于控制酸洗液的排放的酸洗槽排水电池阀和第一排水泵以及用于向酸洗槽中补充酸液的补酸电磁阀；所述酸洗液质量检测单元包括第一ph值传感器和第一浊度传感器。

进一步地，所述清洗液控制单元包括用于检测清洗槽中的清洗液液位的清洗槽液位开关、用于控制清洗液的供给的清洗槽进水电池阀和第二给水泵以及用于控制清洗液的排放的清洗槽排水电池阀和第二排水泵；所述第一水质检测单元包括第二浊度传感器。

进一步地，所述废水控制单元包括用于控制酸洗槽和除尘槽向废水处理槽中供给废水的废水处理槽进水阀以及用于控制废水处理槽中的废水排放的废水处理槽排水阀和过滤排水泵；所述第二水质检测单元包括第二ph值传感器和第三浊度传感器。

进一步地，该系统还包括电气控制保护电路，所述电气控制保护电路包括用于保护分离槽的振动盘电机的第一保护电路、用于保护清洗液控制单元的第二保护电路、用于保护所述清洗液控制单元和超声波传感器的第三保护单元以及用于保护所述废水控制单元的第四保护电路。

进一步地，所述第一保护电路、第二保护电路、第三保护电路以及第四保护电路均包括至少若干路配线，所述若干所述路配线包括依次连接的断路器，熔断器，接触器触点和热继电器元件；所述热继电器元件的输出端与被保护元件连接，所述断路器的输入端通过控制柜母线与总开关断路器连接。

进一步地，所述废水处理槽中还设有与所述下位机连接的鼓风机。

进一步地，该系统还包括与所述下位机连接的手动/自动切换按钮、启动按钮和停止按钮。

本实用新型的有益效果为：通过采用自动清洗流水线模式，减少了人为因素造成的干扰，大大提高了清洗效果，同时降低公司用工成本；并且，该本系统设计采用了上位机+下位机的控制模式，上位机采用工控计算机，下位机采用plc，两者分工又合作，大大提高系统可靠性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型一个实施例的电气控制保护电路的原理图。

图2为本实用新型一个实施例的下位机控制原理图。

图3为本实用新型一个实施例的上位机控制原理图。

具体实施方式

一种用于自动清洗钕铁硼的控制系统，包括钕铁硼分离控制系统、酸洗控制系统、除尘控制系统和废水循环利用控制系统。

由于钕铁硼分离比较困难，同时又要考虑清洗效率，故本实施例采用两级分离技术，第一级分离系统主要目的是进行钕铁棚进行初次分离，主要由u型分离槽、活动挡板构成。钕铁棚从下料口出来，进入u型分离槽，u型分离槽底部和振动机构连接，振动机构动力源由单相交流电机提供。u型分离槽末端安装了一个活动挡板，活动挡板上安装一个升降机械机构。活动挡板升降机械机构通过钕铁硼分离控制系统和上位机来控制。其中，所述活动挡板控制单元包括用于检测活动挡板与分离槽底部之间距离的距离传感器以及分别安装在用于调节挡板高度的升降装置的下端和下端的接近开关。上位机通过距离传感器来判断控制活动挡板与u型分离槽底部之间的距离，然后通过步进电机调整升降机构位置；接近开关用于保证升降机构装置移动过程中不超过移动范围。第二级分离装置主要包括传送带，传送带安装在分离槽输出端，传送带上方安装有判断传送带上的钕铁硼是否有重叠或是否损坏的视觉传感器；上位机通过视觉传感器测量钕铁棚厚度、大小来判断是否是单独一片、有无损坏的钕铁棚。如果不是单独一片或者有损坏的，则通过机械手控制模块控制机械手将重叠的或有损坏的钕铁硼吸附起来。如果是单独一片、无损坏的，让其通过传送带传输。传送带速度和方向由与其配合的步进电机控制。通过两级分离系统能将钕铁硼分离成单独一片一片的，使其在酸洗、除尘过程清洗更加充分。

酸洗系统主要包括酸洗槽以及与所述酸洗槽连通的进水管、排水管以及酸补充管。所述酸洗控制系统包括用于控制酸洗槽中酸洗液的供给和排放的酸洗液控制单元以及用于检测酸洗槽中酸洗液质量的酸洗液质量检测单元。其中，所述酸洗液控制单元包括用于检测酸洗槽中的酸洗液液位的酸洗槽液位开关、用于控制酸洗液的供给的酸洗槽进水电池阀和第一给水泵m2、用于控制酸洗液的排放的酸洗槽排水电池阀和第一排水泵m3以及用于向酸洗槽中补充酸液的补酸电磁阀；所述酸洗液质量检测单元包括第一ph值传感器和第一浊度传感器。下位机通过检测酸洗槽液位开关处于低水位时，则打开酸洗槽进水电池阀24，启动第一给水泵m2的电机；当液体达到设定值时，则关闭酸洗槽进水电池阀24，停止给水泵电机；下位机通过检测液位开关处于高水位时，则打开酸洗槽排水电池阀25，打开第一排水泵m3的电机，达到设定值时，关闭出水电磁阀，并使第一排水泵m3停止工作。自动模式下，上位机通过获取第一ph值传感器的测量值以及第一浊度传感器的测量值，经过数据处理，判断酸洗槽中的液体是否符合清洗要求，然后通过串口通信发送命令给下位机，下位机接收命令后控制补酸电磁阀、出水电磁阀、排水泵电机对酸洗液进行调节；同时，下位机接收上机命令来控制酸洗槽中的传送带步进电机方向和速度。手动模式下，则按照plc程序设定的默认值进行控制。

除尘系统主要包括除尘槽以及与所述除尘槽连通的进水管和排水管。所述除尘控制系统包括用于控制除尘槽中清洗液的供给和排放的清洗液控制单元、用于检测除尘槽中水质的第一水质检测单元以及用于清除钕铁硼上的尘土的超声波传感器(l1，l2)；其中，所述清洗液控制单元包括用于检测清洗槽中的清洗液液位的清洗槽液位开关、用于控制清洗液的供给的清洗槽进水电池阀和第二给水泵m4以及用于控制清洗液的排放的清洗槽排水电池阀和第二排水泵m5；所述第一水质检测单元包括第二浊度传感器。下位机通过检测除尘槽液位开关处于高水位时，则打开清洗槽排水电池阀，打开第二排水泵m5；当除尘槽中的液位达到设定值时，则关闭清洗槽排水电池阀，使第二排水泵m5停止工作。当检测除尘槽液位开关处于低水位时，来打开清洗槽进水电池阀，启动给第二水泵电机，当液体达到设定值时，关闭清洗槽进水电池阀，使第二给水泵m4电机停止工作。自动模式下，下位机接收上机命令来控制除尘槽中的超生波发生器(l1，l2)启停、传送带步进电机方向和速度。手动模式，按照plc程序设定的默认值进行控制。上位机通过检测第二浊度传感器值来控制，判断是否满足清洗要求来控制出水电磁阀、排水泵电机。

废水循环利用系统主要由水槽a和水槽b构成，水槽a用于处理酸洗槽和除尘槽的废水，其进水管与酸洗槽、除尘槽出水管连通，分别由酸洗槽、除尘槽的出水阀控制，水槽b用于存放废水处理完毕的水，水槽a与水槽b中间用一个废水处理槽排水阀控制。所述废水循环利用控制系统包括用于控制废水处理槽中废水的供给和排放的废水控制单元以及用于检测废水处理槽中水质的第二水质检测单元；其中，所述废水控制单元包括用于控制酸洗槽和除尘槽向废水处理槽中供给废水的废水处理槽进水阀以及用于控制废水处理槽中的废水排放的废水处理槽排水阀和过滤排水泵m7；所述第二水质检测单元包括第二ph值传感器和第三浊度传感器。为了使废水处理效果更好，本申请还在水槽a安装了鼓风机m6。自动模式下，上位机通过检测第二ph值传感器、第三浊度传感器值，根据废水处理要求，发送命令给下位机来控制废水处理液体装置、鼓风机m6、废水处理槽排水阀、过滤排水泵m7电机。水槽b出水管与酸洗槽、除尘槽进水管连通，分别由酸洗槽、除尘槽的进水阀控制。

此外，该系统还包括电气控制保护电路，所述电气控制保护电路包括用于保护分离槽的振动盘电机m1的第一保护电路、用于保护清洗液控制单元的第二保护电路、用于保护所述清洗液控制单元和超声波传感器(l1，l2)的第三保护单元以及用于保护所述废水控制单元的第四保护电路。

如图1所示，所述第一保护电路、第二保护电路、第三保护电路以及第四保护电路均包括至少若干路配线，所述若干所述路配线包括依次连接的断路器(qf1，qf2...，qf9)，熔断器(fu1，fu2...，fu9)，接触器触点(km1，km2...，km9)和热继电器元件(fr1，fr2...，fr9)；所述热继电器元件(fr1，fr2...，fr9)的输出端与被保护元件连接，所述断路器(qf1，qf2...，qf9)的输入端通过控制柜母线与总开关断路器qf0连接。其中，断路器为该线路总开关，主要用该线路设备检修，维护、保护电路。熔断器主要用于短路保护，短路时迅速切断电源，且成本较低，维修简单方便。热继电器元件主要用避免电机长期过载运行。接触器触点主要通过下位机控制接触器线圈来控制电机启动和停止。此外，开关电源进线l2通过依次连接的熔断器fu10和断路器qf10与控制柜母线连接。开关电源主要提供12v和24v直流电源，主要用于下位机plc供电(24vdc)、步进电机驱动器(24vdc、12vdc)、上位机工控计算机主板(12vdc)。

下位机控制核心元件是plc；plc可选用西门子s7-200cpu226。并且，该系统还包括与所述下位机连接的手动/自动切换按钮26、启动按钮27、停止按钮28和运行指示灯5。如图2所示，其中，1为酸洗槽传送带步进电机脉冲信号，该脉冲信号传递给该步进电机驱动器；2为除尘槽传送带步进电机脉冲信号，该脉冲信号传递给该步进电机驱动器；3为酸洗槽传送带步进电机方向信号，该脉冲信号传递给该步进电机驱动器；4为除尘槽传送带步进电机方向信号，该脉冲信号传递给该步进电机驱动器。plc端口q0.5依次连接热继电器常闭触点6、接触器线圈7，plc端口q0.6依次连接热继电器常闭触点8、接触器线圈9，plc端口q0.7依次连接热继电器常闭触点10、接触器线圈11，plc端口q1.0依次连接热继电器常闭触点18、接触器线圈12，plc端口q1.1依次连接热继电器常闭触点18、接触器线圈13，plc端口q1.2依次连接热继电器常闭触点20、接触器线圈15，plc端口q1.3依次连接热继电器常闭触点21、接触器线圈15，plc端口q1.4依次连接热继电器常闭触点22、接触器线圈16，plc端口q1.5依次连接热继电器常闭触点23、接触器线圈17，plc端口q1.6连接酸洗槽进水电磁阀线圈24；plc端口q1.7连接酸洗槽出水电磁阀线圈25，plc端口i0.0连接手动、自动切换按钮26，plc端口i0.1连接启动按钮27，plc端口i0.2连接停止按钮28，plc端口i0.3连接酸洗槽液位开关29，plc端口i0.4连接除尘槽液位开关30。

由于控制端口较多，一个cpu226不满足控制端口数量，加了一个扩展端口，plc主机与扩展模块，通过专用的扩展接口连接。扩展端口电气连接关系：plc端口q2.0连接酸洗槽补酸电磁阀线圈,31，plc端口q2.1连接除尘槽进水电磁阀线圈32，plc端口q2.2连接除尘槽出水电磁阀线圈33，plc端口q2.3连接废水循环处理系统补液电磁阀线圈34，plc端口q2.4连接过滤电磁阀a线圈35。

本实施例中的上位机可选用上位机工业控制计算机，如图3所示，所述距离传感器、第一ph值传感器、第二ph值传感器、第一浊度传感器、第二浊度传感器和第三浊度传感器分别通过一个ad转换电路与上位机工业控制计算机的输入端口连接，并且，该上位机工业控制计算机还配有触摸屏，同时操作界面简单，具有良好的人机交互性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。