本发明属于工业自动化技术领域，涉及一种定型机助剂在线计量与自动输配送系统及控制方法。
背景技术：
纺织印染行业属于典型劳动力密集型的高耗能、高耗水、高污染的“三高”产业。定型机作为印染过程中必不可少的设备，其自动化程度及能耗状况受到了越来越多的关注。目前国内纺织印染企业大多采用人工制定工艺参数和定型机助剂配方，人工称量和输送，只有少数企业在前处理工艺的部分环节采用自动或半自动的控制方式，导致印染生产过程出现诸多问题，如成本问题：次品、返工所产生的成本，称量、运输浪费成本，无法实时掌握物料消耗情况，用工多、劳动力成本高；质量问题：配比的工艺控制不严格，计量输送无法精确控制，处方多变，工艺不稳定；效率问题：重复使用的相同处方用料操作效率低，待机时间长，品质问题发生时，追溯原因效率低，无法实现多机台、多点同时化料；管理问题：人员依赖性，劳动强度大、员工满意度低，环保压力大等。
定型机助剂自动分配系统是一种新型工业自动化解决方案，针对传统以手工加定型机助剂，可能造成人为误差因素等问题而进行设计。可以解决因定型机助剂误称及计量不准导致定型机助剂浪费、手感品质不一、无法追踪生产问题。该系统的应用能使企业提高了生产效率、减少不良率、减少浪费、节约成本、削减劳动力、提高产品一致性，同时有利于环保，提高产品竟争力等。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种定型机助剂在线计量与自动输配送系统。
本发明的另一目的在于，提供一种定型机助剂在线计量与自动输配送系统的控制方法，解决了现有技术中定型机助剂投加不及时、计量无法精确控制、品质追溯原因效率低、人员劳动强度大人力成本高的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
为了达到上述第一目的，本发明一种定型机助剂在线计量与自动输配送系统，包括定型机助剂开稀存储系统、定型机助剂自动计量及分配控制系统、定型机助剂车间分配系统以及控制系统，所述定型机助剂开稀存储系统、定型机助剂自动计量及分配控制系统、定型机助剂车间分配系统顺序连接，所述控制系统对定型机助剂开稀存储系统、定型机助剂自动计量及分配控制系统、定型机助剂车间分配系统进行自动控制；所述定型机助剂开稀存储系统用于实现定型机助剂稀释存储工艺段；所述定型机助剂自动计量及分配系统部分用于实现定型机助剂分配、计量和输送工艺段；所述车间分配系统部分用于实现定型机助剂在车间的不同定型机间分配工艺段；所述控制系统，用于实现对设备的手动控制和自动程序运行，由plc自动化控制硬件和上位机wincc控制系统集成。
作为优选的技术方案，所述定型机助剂开稀存储系统包括搅拌器、搅拌桶、泵料泵及定型机助剂暂存桶，所述搅拌器安装在搅拌桶内，所述泵料泵通过输送管道将搅拌桶及定型机助剂暂存桶连接。
作为优选的技术方案，定型机助剂根据其物料特性提前用水稀释，稀释过程由人工根据配方进行料水混合；所述定型机助剂暂存桶为多个，用于存储不同种类的定型机助剂；每种定型机助剂暂存桶连接唯一专属连接管道，将所有种类的专属连接管道按次序排列并平行固定，每种定型机助剂暂存桶连接的专属连接管道分别连接一暂存桶出口自动阀；待定型机助剂搅拌满足工艺要求后，只需打开对应的暂存桶出口自动阀将定型机助剂输送管道连接到对应的暂存桶连接管道即可完成输送。
作为优选的技术方案，所述的定型机助剂自动计量及分配控制系统包括暂存桶出口自动阀、分配泵以及流量计，所述暂存桶出口自动阀一端与分配泵连接，分配泵与计量计连接。
作为优选的技术方案，在暂存桶出口自动阀和分配泵之间还设有限流阀，所述限流阀连接有输送泵出口自动阀，所述输送泵出口自动阀连接输送泵。
作为优选的技术方案，所述的车间分配系统包括计量计出口自动阀、定型机机组选择阀以及定型机机台选择阀，所述定型机机组选择阀为多个，串联连接在输送管道上，每个定型机机组选择阀连接有多个并行设置的定型机机台选择阀。
作为优选的技术方案，所述的控制系统由wincc上位机模块、plc控制模块、电器元件及触摸屏组成；所述wincc上位机模块通过wincc上位机软件编写控制程序，所述plc控制模块执行控制指令想设备发出电控信号，实现对定型机助剂分配系统的自动化控制，所有控制操作通过触摸屏控制完成。
为了达到上述第二目的，本发明采用以下技术方案：
本发明定型机助剂在线计量与自动输配送系统的控制方法，包括下述步骤：
s1、控制模块根据不同的生产需求，下发具体订单，订单内包含助剂的种类、剂量及加料的顺序；
s2、车间控制中心电脑端读取生产配方，并生成适应订单的设备运行参数；
s3、控制中心通过数据接口将助剂及水的投加用量与投加顺序信息传输至plc，plc根据传输参数运行
s4、控制模块根据订单生成的参数表，发送指令至plc，通过控制计量输送设备提供输送动力，计量计出口自动阀用于计算控制水及各种助剂的用量，将打底水、助剂一、推挤水、助剂二、…，余量水、冲洗水按照订单中的量、顺序输送到对应的定型机助剂暂存桶中；
s5、控制模块记录助剂输送是否按照订单要求的顺序及量进行，记录助剂输送过程中异常工况并同时报警；
s6、车间控制中心通过处理助剂输送量记录，生成生产日报、月报及年报，用于查询定型机助剂种类及用量，确定是否按照订单需求严格执行，亦可作为调整工艺参数的基础数据。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、传统技术采用人工制定工艺参数和定型机助剂配方，人工称量和输送，导致工人劳动强度大，称量、运输浪费成本，无法实时掌握物料消耗情况，配比的工艺控制不严格，计量输送无法精确控制，处方多变，工艺不稳定等等问题。本发明根据生产过程中定型机对助剂的实际需求，依据生产工单自动完成定型机助剂的分配、投加工作；并对定型机助剂的分配、投加过程进行全过程管控，保证定型机的助剂投加过程中，定型机助剂投加及时、种类正确、计量精确。本发明减少不良率、减少浪费、节约成本、提高产品一致性，同时有利于环保，提高产品竟争力。
2、传统技术对定型机添加定型机助剂时，采用人工对单一定型机加料方式进行，用工成本高且效率低下，等待时间长，定型机助剂原材料仓储量大等状况。本发明定型机助剂车间分配系统可大幅度降低人工使用，根据实际生产需求在不同车间、不同定型机组之间调配定型机助剂，减少定型机助剂备料库存、降低成本并大幅度提升生产效率。
附图说明
图1是定型机助剂在线计量与自动输配送系统整体结构示意图。
图2是本发明控制方法的流程图。
附图标号说明：1、第一进水管；2、搅拌桶；3、搅拌器；4、定型机助剂输送管道；5、泵料泵；6、定型机助剂暂存桶；7、暂存桶出口自动阀；8、第二进水管；9、输送泵出口自动阀；10、输送泵出口自动阀；11、控制系统；12、限流阀；13、分配泵；14、流量计；15、计量计出口自动阀；16、定型机机组选择阀；17、定型机机台选择阀。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例的定型机助剂在线计量与自动输配送系统，包括定型机助剂开稀存储系统、定型机助剂自动计量及分配控制系统、定型机助剂车间分配系统以及控制系统；所述定型机助剂开稀存储系统用于实现定型机助剂稀释存储工艺段；所述定型机助剂自动计量及分配系统部分用于实现定型机助剂分配、计量和输送工艺段；所述车间分配系统部分用于实现定型机助剂在车间的不同定型机间分配工艺段；所述控制系统，用于实现对设备的手动控制和自动程序运行，由plc自动化控制硬件和上位机wincc控制系统集成；该全过程自动控制系统采用现场电缆及仪表设备连接，将个测量参数引入优化控制系统，对定型机助剂的分配、投加工作进行控制，保证投加过程中，定型机助剂投加及时、种类正确、计量精确。
定型机助剂开稀存储系统由搅拌器、搅拌桶、泵料泵及暂存桶组成，所述搅拌器安装在搅拌桶内，所述泵料泵将搅拌罐及暂存桶连接。定型机助剂根据其物料特性提前用水稀释，稀释过程由人工根据配方进行料水混合；每种定型机助剂暂存桶连接唯一专属连接管道，将所有种类的定型机管道按次序排列并平行固定，待定型机助剂搅拌满足工艺要求后，只需将定型机助剂输送管道连接到对应的暂存桶连接管道即可完成输送，本一管对多桶的转运方式可有效减少开稀桶数量并提高定型机助剂转移效率。
定型机助剂自动计量及分配系统部分由定型机助剂暂存桶出口自动阀、定型机机组选择阀、定型机机台选择阀配合完成；自动计量部分采用流量计完成定型机助剂量及水量控制；通过打底水、定型机助剂、余量水、间歇吹气及连续吹起完成定型机助剂的输送。
车间分配系统由定型机助剂暂存桶和定型机助剂进料阀组成，定型机助剂进料阀依据定型机助剂需求配合定型机组选择阀完成定型机助剂在车间的不同定型机机组之间的分配工作。
控制系统由wincc上位机模块、plc控制模块、电器元件及触摸屏组成。所述wincc上位机模块通过wincc上位机软件编写控制程序，所述plc控制模块执行控制指令想设备发出电控信号，实现对定型机助剂分配系统的自动化控制，所有控制操作通过触摸屏控制完成。
如图1所示，根据工单需求由工人将定型机助剂投加到搅拌桶2内，开稀过程中水由第一进水管1中流入搅拌桶，在搅拌器3的搅拌下完成开稀，开稀后的定型机助剂由泵料泵5及定型机助剂输送管道4采用一管对多桶的方式输送到对应的定型机助剂暂存桶6中。定型机助剂暂存桶6中定型机助剂在重力作用下流到对应管道中备用，通过控制系统11控制，在输送泵9及输送泵出口自动阀的控制下，根据工单中对于定型机助剂的需求，控制系统控制所需定型机助剂对应的暂存桶出口自动阀7输送定型机助剂，通过第二进水管8输送推挤水及余量水，限流阀12通过控制流量大小配合流量计14进行定型机助剂量及水量的精确计量，为确保输送精度限流阀采用先快速后慢速的输送方式，分配泵13为定型机助剂及水输送提供动力，计量计出口自动阀根据工单需求随控制系统开关，定型机机组选择阀16用于选择不同的定型机机组进行工作，定型机机台选择阀17完成定型机机台选择工作，确保定型机助剂被输送到工单指定的定型机中。
如图2所示，本发明定型机助剂在线计量与自动输配送系统的控制方法，包括下述步骤：
s1、控制模块根据不同的生产需求，下发具体订单，订单内包含助剂的种类、剂量及加料的顺序；
s2、车间控制中心电脑端读取生产配方，并生成适应订单的设备运行参数；
s3、控制中心通过数据接口将助剂及水的投加用量与投加顺序信息传输至plc，plc根据传输参数运行
s4、控制模块根据订单生成的参数表，发送指令至plc，通过控制计量输送设备提供输送动力，计量计出口自动阀用于计算控制水及各种助剂的用量，将打底水、助剂一、推挤水、助剂二、…，余量水、冲洗水按照订单中的量、顺序输送到对应的定型机助剂暂存桶中；
s5、控制模块记录助剂输送是否按照订单要求的顺序及量进行，记录助剂输送过程中异常工况并同时报警；
s6、车间控制中心通过处理助剂输送量记录，生成生产日报、月报及年报，用于查询定型机助剂种类及用量，确定是否按照订单需求严格执行，亦可作为调整工艺参数的基础数据。
在上述技术方案中，本发明采用现场电缆及仪表设备连接，将个测量参数引入优化控制系统，对定型机助剂的分配、投加工作进行控制，保证投加过程中，定型机助剂投加及时、种类正确、计量精确。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。