一种集中式自动控制切换式供料系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光纤制造领域中的一种集中式自动控制切换式供料系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]在拉丝过程中，光纤涂覆系统需要持续不断的提供涂料，传统方式是给每条生产线配备独立的涂料供料系统，由涂料小桶给涂杯直接供料，涂料大桶给涂料小桶供料。由人工操作直接给涂料大桶更换10kg的桶装涂料。传统的供料方式存在以下几个弊端:
1.传统的供料系统，是使用将购置的10kg桶装涂料预热和静置，随后由操作员工将其置于涂料大桶内使用。因涂料消耗较快，故需要操作员工频繁更换新的涂料。这样增加了操作工的劳动量和劳动强度，影响工作效率。
[0003]2.传统的供料系统，需要操作员工频繁的拆开涂料大桶的密封桶盖，更换涂料桶，故容易混入杂质而被污染，容易更换过程中产生气泡，进而导致光纤生产异常，出现涂层缺陷，导致废品出现；另外，严重时，操作员工会因频繁更换出现将两种不同的涂料更换错误，导致成批产品报废，并且需要停机处理，对涂覆系统进行清洗，导致生产线停机率提高，产量下降，成本增加；
3.传统供料系统，如果涂料的更换不及时，涂料桶内的涂料用空后未及时补充，也会导致生产线断纤，或者出现没有涂覆的光纤，并且涂覆管道内充满空气，造成原材料浪费，增加生产成本。
【发明内容】
[0004]本发明目的是为了解决上述现有的问题，提供一种集中式自动控制切换式供料系统及其控制方法，是一种能够自动补料、自动判别涂料内气泡状态和液位状态的集中供料系统。全程自动控制可同时针对多条生产线进行供料，自动化程度较高。
[0005]一种集中式自动控制切换式供料系统及其控制方法是采取以下技术方案实现:
一种集中式自动控制切换式供料系统包括中央料罐、称重装置、隔膜栗、气泡预警装置、控制阀一、控制阀二、控制阀三、控制阀四、脱泡装置、涂料过滤器、主管路、控制阀五、涂料桶、进料管、涂料液位传感器、出料管、中央控制器和上位机。
[0006]中央料罐放置于称重装置上，中央料罐与隔膜栗通过管道连接，隔膜栗出口与气泡预警装置连接，气泡预警装置分别与控制阀一和控制阀二连接形成两个分路，第一条支路上控制阀一与脱泡装置连接，脱泡装置后连接控制阀三，第二条支路上控制阀二与控制阀三通过三通连接，将两个支路并成一条总路，后连接控制阀四。控制阀四与涂料过滤器连接，涂料过滤器与主管路连接，主管路的支路分别与各线的涂料桶连接，涂料桶上安装有进料管、涂料液位传感器、出料管。主管路与涂料桶连接的支路上均安装有控制阀五。中央控制器与上位机对接，中央控制器采用PLC控制器，中央控制器会将系统运行过程中的监控曲线及执行动作记录并反馈显示在上位机上。监控人员可通过上位机对中央控制器(PLC控制器)发送动作指令，也可通过上位机监控整个系统的运行状态。
[0007]脱泡装置包括密封箱体，涂料进料管，旋转器皿，涂料出料管和真空排气接口。密封箱体内气体有外置的真空栗通过真空接口抽出，达到真空状态，涂料由涂料进料管进入旋转器皿内，旋转器皿在底部电机的带动下以一定速率旋转，带动涂料做离心运动，密封箱体内部为恒温加热的环境，有助于离心运动时气泡的脱离。清除气泡的涂料在离心作用推动下会由出料管排出，并且可直接使用。
[0008]一种集中式自动控制切换式供料系统的控制方法是采取以下步骤实现的:通过各线涂料桶内的涂料液位传感器实时监测涂料储存量，反馈到中央控制器中，通过逻辑判断，确认需要补充涂料，发送供料信号给隔膜栗，经过气泡预警装置、控制阀、过滤器、主管道、进料管，将涂料注入各线涂料桶。
[0009]生产线对应的涂料桶内的涂料液位传感器实时监测液位数据传送至系统中央控制器(PLC控制器)，当监测数据低于系统设定最低值时，系统通过中央控制器(PLC控制器)发送信号启动隔膜栗和控制阀对涂料桶进行补料。直至涂料液位达到系统设定的最高位时停止补料。
[0010]在压料过程中系统通过气泡预警装置实时检测涂料中气泡情况，当气泡预警装置监测到气泡时，系统根据反馈信号选择管路，让涂料流进脱泡装置内，通过脱泡装置将气泡消除后再送入主管路，当涂料预警器未检查到气泡时涂料不需要经过脱泡装置，系统正常选择管路压送至主管路，直接压送到涂料桶内。当涂料桶内涂料液位上升至最高设定数值时，中央控制器(PLC控制器)监测到数值满足设定的最高值要求，发送信号关闭隔膜栗和控制阀，结束补料。
[0011]若同时有多条生产线需要补充涂料时，在满足判断条件的情况下，系统通过中央控制器(PLC控制器)会同时发送信号启动对应生产线的支路上的控制阀，同时给多条生产线进行补料，直到所有需要补料的涂料桶达到最高液位值后，系统控制隔膜栗及相应生产线的控制阀关闭，结束补料，执行继续监测各个生产线的涂料液位状态的工作。在整个过程中监控人员可以通过上位机查看整个系统的运行状态，也可以手动控制整个系统的执行动作。
[0012]所述的隔膜栗在栗中心部位设置有气室E，气室E内装有定向空气分配阀和导向阀，在气室E外侧设置有外隔膜A和外隔膜B，外隔膜A和外隔膜B的顶部和底部分别通过汇流管一、汇流管一连接，在汇流管一、汇流管一与外隔膜A和外隔膜B连接处分别装有止回阀(球型)一、止回阀(球型)二、止回阀(球型)三、止回阀(球型)四。汇流管一设置有出口 D、汇流管一设置有吸口 C。
[0013]隔膜栗的工作原理:
参照图3隔膜栗是靠压缩空气驱动。E部分内部是定向空气分配阀和导向阀，称为:“气室”，都设置在栗的中心部位。介质流动通过两个汇流管和外隔膜室，称为“介质室”。通常止回阀(球型)一、止回阀(球型)二、止回阀(球型)三、止回阀(球型)四都设置在每个外隔膜室A、B的顶部或底部或共用一汇流管。这两个外隔膜室靠吸口 C和出口 D接头连接起来，栗是自吸的。在操作中，空气分配阀交替控制每隔膜的增压。在每次冲程后，阀将自动变换位置，使空气得以切换至另一隔膜室，使两边隔膜室形成交替的吸液和压送冲程，隔膜在平行路径里移动，空气阀无油润滑油需求，这就是首选的运行方式；洁净、干燥的空气更能提尚栗的性能。
[0014]介质通过隔膜栗时，止回阀一开一关这使得每个外隔膜室交替地填充和排出，止回阀对压力差做出反应。球阀止回阀可处理含小颗粒的介质。当空气分配阀让压缩空气进入左隔膜室，隔膜受压往外推出，而形成压送冲程，在压送部内的介质即受力离开左面外隔膜室、止回阀、汇流管，而后由栗的出口流出，排出口位置可以是顶部、底部、或侧面。当左隔膜室受压推出时，隔膜连接杆在内部拖动右隔膜向内缩回止回阀充满流体，在这一循环动作完成后，空气分配阀将自动地变换位置，使空气切换至另一隔膜室，反向重复上述循环动作，即两边隔膜室将因此呈现交替性的压送及吸收液动作。
[0015]由于隔膜栗工作原理的特点，因此隔膜栗具有以下特点:
(1)栗不会过热:压缩空气作动力，在排气时是一个膨胀吸热的过程，气动栗工作时温度是降低的，无有害气体排出。
[0016](2)不会产生电火花:隔膜栗不用电力作动力，接地后又防止了静电火花。
[0017](3)可以通过含颗粒液体:因为容积式工作且进口为球阀，所以不容易被堵。
[0018](4)对物料的剪切力极低:工作时是怎么吸进怎么吐出，所以对物料的搅动最小，适用于不稳定物质的输送。
[0019](5)流量可调节，可以在物料出口处加装节流阀来调节流量。
[0020](6)具有自吸的功能。
[0021](7)可以空运行，而不会有危险。
[0022](8)可以潜水工作。
[0023](9)可以输送的流体极为广泛，从低粘度的到高粘度的，从腐蚀性得到粘稠的。
[0024](10)没有复杂的控制系统，没有电缆、保险丝等。
[0025](11)体积小、重量轻，便于移动。
[0026](12)无需润滑所以维修简便，不会由于滴漏污染工作环境。
[0027](13)栗始终能保持高效，不会因为磨损而降低。
[0028](14)百分之百的能量利用，当关闭出口，栗自动停机。
[0029](15)没有动密封，维修简便避免了泄漏。工作时无死点。
[0030]所述脱泡装置包括密封箱体、涂料进料管、旋转器皿、涂料出料管和真空排气接口。密封箱体内气体有外置的真空栗通过真空接口抽出，达到真空状态，涂料由涂料进料管进入旋转器皿内，旋转器皿在底部电机的带动下以一定速率旋转，带动涂料做离心运动，密封箱体内部为恒温加热的环境内，有助于离心运动时气泡的脱离。清除气泡的涂料在离心作用的推动下由出料管排出，并且可直接使用。
[0031]一种集中式自动控制切换式供料系统及其控制方法有益效果:本发明直接采购使用容量大于500kg的中央涂料桶，经预热和静