一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统及其控制方法，属于自动配料控制领域。它解决了实现了计算机自动化配料和实时控制的问题，做到集中控制，对就地设备做到监视可控，对配料称量、时间计数自动有序，提高产品合格率，对生产做到精细、可控、科学。启动利用通讯电缆分别与中控机和辅控触摸屏相连的PLC可编程控制器，PLC可编程控制器输出控制多个中间继电器，以向混凝土搅拌站内各执行部件发出控制指令，使各执行部件按照上位机设定的生产参数进行动作。并实现部分操作循环，减小人工操作量，降低工人操作压力，避免人工操作常出现的误差，并且提高了生产效率。
【专利说明】一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动配料控制系统领域，更具体地说，涉及一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]传统配料是人工进行，配料过程会产生大量的粉尘，即使配戴口罩，长期工作仍然会对工人身体产生危害，若可以使用自动化设备则可大大减少在粉尘环境下工人的工作时间，并可降低人力成本。同时，大多数配料常用到部分小品种原料，通常做法是将小品种原料提前预混，即人工称量后再由人工投入贮料斗，这样常常会发生称重误差或者投放错误的情况，严重影响生产效率和成本。并且现有配料系统控制分散，通过数字称量装置，秒表计量时限，人工操作。操作中数据误差较大，无法监视就地设备，时间把握不准，对人的操作要求很高。目前，我国混凝土搅拌站正向智能化、环保化、高精度化、标准化、国产化、中小型化、普及化方向发展，所以对于混凝土搅拌站的控制技术的研究具有广泛的应用前景和重要的科学价值。混凝土搅拌站配料过程是在动态过程中高速运行的，为了保证配料精度就必须提高配料过程的实时性。
【发明内容】
[0003]、要解决的问题
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统及其控制方法实现了计算机自动化配料，做到集中控制，对就地设备做到监视可控，对配料称量、时间计数自动有序，提闻广品合格率，对生广做到精细、可控、科学。
[0004]、技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下:
一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统的控制方法，包括如下步骤:
步骤1、通过上位机设定配料所需的配方数据和生产参数，并发出生产指令，所述上位机由中控机和辅控触摸屏组成；
步骤2、启动利用通讯电缆分别与中控机和辅控触摸屏相连的PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器输出控制多个中间继电器，以向混凝土搅拌站内各执行部件发出控制指令，使各执行部件按照上位机设定的生产参数进行动作；
步骤3、利用称重传感器实时检测各原料仓依次送至相应的计量搅拌罐中的原料名称和重量累加信息中并发送至PLC可编程控制器，且在所述PLC可编程控制器将称重传感器传送的每一个原料名称及计量搅拌罐对应的重量增加量与上位机设定的对应的配方数据进行分析比较，当原料信息与配方数据相一致时，所述PLC可编程控制器向对应的原料仓发出控制仓门关闭信号，否则继续开放原料仓向料浆罐中投放原料，直至所有原料仓仓门关闭；
步骤4、所述PLC可编程控制器发出控制指令启动计量搅拌罐中对应的搅拌机开始搅拌至搅拌完成；
步骤5、所述PLC可编程控制器发出装料指令，待相应的计量搅拌罐向浇注搅拌罐装料完毕后，通过上位机进行搅拌时间的设定，而后启动浇注搅拌罐对应的搅拌机开始搅拌至搅拌完成；
步骤6、所述PLC可编程控制器发出循环操作指令，循环操作步骤4与步骤5，直到计量搅拌罐中经搅拌后的原料全部装入浇注搅拌罐后为止。
[0005]进一步地，所述PLC可编程控制器利用安装于各个执行部件处的限位开关检测其是否执行到位。
[0006]进一步地，所述称重传感器的传送信号通过信号放大单元放大后经信号回路输入PLC可编程控制器。
[0007]进一步地，各原料仓向相应的计量搅拌罐中下完料后，称重传感器实时检测各计量搅拌罐信息并发送至PLC可编程控制器，进行清零。
[0008]进一步地，还包括如下步骤:所述PLC可编程控制器控制各执行部件动作过程中，所述上位机探头监控生产状态，且待生产完成后读取所述PLC可编程控制器的配料数据后将其存储于数据管理系统；所述监控探头安装在各下料出口。
[0009]进一步地，用于设置并发送配料所需的配方数据、生产参数信息的上位机，所述上位机由中控机和辅控触摸屏组成；用于检测由各原料仓送至相应的计量搅拌罐中的原料重量及重量累加差量，并生成原料信息实时发送的称重传感器，所述上位机和称重传感器分别相连；用于接收上位机和称重传感器传送的信息并经逻辑回路后发出控制指令的PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器和混凝土搅拌站内各执行部件分别相连；用于执行PLC可编程控制器的控制指令的中间继电器；所述控制指令包括继续向计量搅拌罐中投放原料至配方数据要求、计量完成停止投放原料、搅拌混合后的原料、输送原料至浇注搅拌罐、浇注搅拌罐卸料、搅拌机搅拌和停止搅拌。
[0010]进一步地，还包括与所述PLC可编程控制器和混凝土搅拌站内各执行部件分别相连、用于检测各执行部件是否执行到位且向PLC可编程控制器发送控制行程信息的限位开关。
[0011]进一步地，还包括连接在所述称重传感器与PLC可编程控制器之间的信号放大单元及信号回路。
[0012]进一步地，所述执行部件包括利用电磁阀控制的气动仓门和利用时间继电器及接触器控制的电动机，所述气动仓门分别设置在各原料仓、计量搅拌罐、、搅拌罐和各称重秤出口，所述电动机为八个，分别为原料送给机构输送电机和计量搅拌罐搅拌机、搅拌罐搅拌机构驱动电机。
[0013]更进一步地，所述PLC可编程控制器利用通信电缆分别与主控工控机和辅控触摸屏相连接。
[0014]、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为:
(I)、采用中控机、PLC可编程控制器和辅控触摸屏相配合的控制方法，即无按钮、无仪表控制方式，实现了集中操作、分散控制，对混凝土搅拌站实现智能化、多功能、安全、高效、全自动的控制。所谓分散控制就是控制功能分散在不同的控制器中完成，利用通信技术实现各部分之间的联系和协调，也达到了分散危险的目的，安全可靠性更高。其控制操作功能在中控机或辅控触摸屏上完成，通过通信电缆将生产指令传递到PLC可编程控制器中，PLC可编程控制器用于实现混凝土搅拌站的实时自动控制，接收上位机的信息、夕卜部输入信号，经逻辑判断后输出控制中间继电器。不仅能够自动控制和监视混凝土搅拌站的生产流程，而且能够实现混凝土生产的数据管理；
(2)、辅控触摸屏取代外挂式称重仪表实现数据显示功能，弥补了没有显示仪表的不足，同时减少中间沟通环节，触摸屏模拟按钮取代操作台按钮，所有手动控制部分均可在触摸屏上完成，其通过通讯电缆与PLC可编程控制器交换数据，大大简化了系统配线，减轻了日常维护工作量，取消了仪表，降低了系统硬件成本支出，适用于对配料系统功能要求较多的商品混凝土的配制；
(3)、中控机作为系统的指挥中心,而PLC可编程控制器作为系统的控制中心，_■者分工明确，控制与配料过程同在PLC可编程控制器内完成，程序的内部协调性好，生产过程中可以随时加水减水，摆脱了系统对工控机的过份依赖。另外，由于PLC可编程控制器的稳定性远远高于中控机，故不会出现系统瘫痪、病毒感染等问题，基本上是免维护的；
(4)、中控机和辅控触摸屏，二者同时与PLC可编程控制器交换数据，一机双控、同步显示，大大提高了系统稳定性；当中控机发生故障的情况下，辅控触摸屏可取代中控机完成全自动生产功能，解决了工控机故障时导致搅拌站停产的问题；
(5)、PLC可编程控制器本身不具备人机交互功能，编写的程序只能后台运行，在生产工艺参数较多需要灵活调整的情况下，使用触摸屏来实现人机交互相就是一种很好的选择。通过辅控触摸屏和PLC可编程控制器结合使用，可以在辅控触摸屏中设定配方及各种生产参数，并可实时监控到系统运行状态，显示秤上数据，模拟动画显示等功能；
(6)上位机控制部分具有功能控制生产过程，传递配方数据、生产参数；读取下位机数据、监控生产状态、存储及打印生产数据、故障报警等功能；
(7)通过设置的计量搅拌罐，将原料充分混合经充分的搅拌，保证原料的均匀后再输送进浇注搅拌罐，提高了料浆成分生产值与设定值之间的误差，提高产品质量，降低产品废品率；
(S)PLC可编程控制器发出的循环操作指令，大大减小了人工操作量，降低工人操作压力，避免人工操作常出现的误差，并且提高了生产效率；
(9)、在不降低称重准确性的前提下，减少称重传感器的使用，降低设备成本；
(10)、通过设置的监控探头，可实时监测各执行元件的运行状态，且易发现生产问题，便于寻找问题所在，大大减小了维修时间，提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的控制系统结构示意图；
图2为本发明的控制系统运行主界面结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
[0017]如图1和图2所示，一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统的控制方法，包括如下步骤:
步骤1、通过上位机设定配料所需的配方数据和生产参数，并发出生产指令，所述上位
机由中控机和辅控触摸屏组成；
步骤2、启动利用通讯电缆分别与中控机和辅控触摸屏相连的PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器输出控制多个中间继电器，以向混凝土搅拌站内各执行部件发出控制指令，使各执行部件按照上位机设定的生产参数进行动作；
步骤3、利用称重传感器实时检测各原料仓依次送至相应的计量搅拌罐中的原料名称和重量累加信息中并发送至PLC可编程控制器，且在所述PLC可编程控制器将称重传感器传送的每一个原料名称及计量搅拌罐对应的重量增加量与上位机设定的对应的配方数据进行分析比较，当原料信息与配方数据相一致时，所述PLC可编程控制器向对应的原料仓发出控制仓门关闭信号，否则继续开放原料仓向料浆罐中投放原料，直至所有原料仓仓门关闭；
步骤4、所述PLC可编程控制器发出控制指令启动计量搅拌罐中对应的搅拌机开始搅拌至搅拌完成；通过设置的计量搅拌罐，将原料充分混合经充分的搅拌，保证原料的均匀后再输送进浇注搅拌罐，提高了料浆成分生产值与设定值之间的误差，提高产品质量，降低产品废品率;
步骤5、所述PLC可编程控制器发出装料指令，待相应的计量搅拌罐向浇注搅拌罐装料完毕后，通过上位机进行搅拌时间的设定，而后启动浇注搅拌罐对应的搅拌机开始搅拌至搅拌完成；
步骤6、所述PLC可编程控制器发出循环操作指令，循环操作步骤4与步骤5，直到计量搅拌罐中经搅拌后的原料全部装入浇注搅拌罐后为止。PLC可编程控制器发出的循环操作指令，大大减小了人工操作量，降低工人操作压力，避免人工操作常出现的误差，并且提高了生产效率。
[0018]还包括如下步骤，所述PLC可编程控制器利用安装于各个执行部件处的限位开关检测其是否执行到位。所述称重传感器的传送信号通过信号放大单元放大后经信号回路输入PLC可编程控制器。各原料仓向相应的计量搅拌罐中下完料后，称重传感器实时检测各计量搅拌罐信息并发送至PLC可编程控制器，进行清零。所述PLC可编程控制器控制各执行部件动作过程中，所述上位机探头监控生产状态，且待生产完成后读取所述PLC可编程控制器的配料数据后将其存储于数据管理系统；所述监控探头安装在各下料出口。通过设置的监控探头，可实时监测各执行元件的运行状态，且易发现生产问题，便于寻找问题所在，大大减小了维修时间，提高生产效率。
[0019]该蒸压加气混凝土自动连续配料系统，包括用于设置并发送配料所需的配方数据、生产参数信息的上位机，所述上位机由中控机和辅控触摸屏组成；用于检测由各原料仓送至相应的计量搅拌罐中的原料重量及重量累加差量，并生成原料信息实时发送的称重传感器，所述上位机和称重传感器分别相连；用于接收上位机和称重传感器传送的信息并经逻辑回路后发出控制指令的PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器和混凝土搅拌站内各执行部件分别相连；用于执行PLC可编程控制器的控制指令的中间继电器；所述控制指令包括继续向计量搅拌罐中投放原料至配方数据要求、计量完成停止投放原料、搅拌混合后的原料、输送原料至浇注搅拌罐、浇注搅拌罐卸料、搅拌机搅拌和停止搅拌。
[0020]另外，还包括与所述PLC可编程控制器和混凝土搅拌站内各执行部件分别相连、用于检测各执行部件是否执行到位且向PLC可编程控制器发送控制行程信息的限位开关。还包括连接在所述称重传感器与PLC可编程控制器之间的信号放大单元及信号回路。所述执行部件包括利用电磁阀控制的气动仓门和利用时间继电器及接触器控制的电动机，所述气动仓门分别设置在各原料仓、计量搅拌罐、、搅拌罐和各称重秤出口，所述电动机为八个，分别为原料送给机构输送电机和计量搅拌罐搅拌机、搅拌罐搅拌机构驱动电机。所述PLC可编程控制器利用通信电缆分别与主控工控机和辅控触摸屏相连接。
[0021]以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1、通过上位机设定配料所需的配方数据和生产参数，并发出生产指令，所述上位 机由中控机和辅控触摸屏组成； 步骤2、启动利用通讯电缆分别与中控机和辅控触摸屏相连的PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器输出控制多个中间继电器，以向混凝土搅拌站内各执行部件发出控制指令，使各执行部件按照上位机设定的生产参数进行动作； 步骤3、利用称重传感器实时检测各原料仓依次送至相应的计量搅拌罐中的原料名称和重量累加信息中并发送至PLC可编程控制器，且在所述PLC可编程控制器将称重传感器传送的每一个原料名称及计量搅拌罐对应的重量增加量与上位机设定的对应的配方数据进行分析比较，当原料信息与配方数据相一致时，所述PLC可编程控制器向对应的原料仓发出控制仓门关闭信号，否则继续开放原料仓向计量搅拌罐中投放原料，直至所有原料仓仓门关闭； 步骤4、所述PLC可编程控制器发出控制指令启动计量搅拌罐中对应的搅拌机开始搅拌直至搅拌完成； 步骤5、所述PLC可编程控制器发出装料指令，待相应的计量搅拌罐向浇注搅拌罐装料完毕后，通过上位机进行搅拌时间的设定，而后启动浇注搅拌罐对应的搅拌机开始搅拌至搅拌完成； 步骤6、所述PLC可编程控制器发出循环操作指令，循环操作步骤4与步骤5，直到计量搅拌罐中经搅拌后的原料全部装入浇注搅拌罐后为止。
2.根据权利要求1所述的一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统及其控制方法，其特征在于:所述PLC可编程控制器利用安装于各个执行部件处的限位开关检测其是否执行到位。
3.根据权利要求1所述的一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统及其控制方法，其特征在于:所述称重传感器的传送信号通过信号放大单元放大后经信号回路输入PLC可编程控制器。
4.根据权利要求1所述的一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统及其控制方法，其特征在于:各原料仓向相应的计量搅拌罐中下完料后，称重传感器实时检测各计量搅拌罐信息并发送至PLC可编程控制器，进行清零。
5.根据权利要求1所述的一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统及其控制方法，其特征在于:还包括如下步骤:所述PLC可编程控制器控制各执行部件动作过程中，所述上位机探头监控生产状态，且待生产完成后读取所述PLC可编程控制器的配料数据后将其存储于数据管理系统；所述监控探头安装在各下料出口。
6.一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统，其特特征在于，包括:用于设置并发送配料所需的配方数据、生产参数信息的上位机，所述上位机由中控机和辅控触摸屏组成；用于检测由各原料仓送至相应的计量搅拌罐中的原料重量及重量累加差量，并生成原料信息实时发送的称重传感器，所述上位机和称重传感器分别相连；用于接收上位机和称重传感器传送的信息并经逻辑回路后发出控制指令的PLC可编程控制器，所述PLC可编程控制器和混凝土搅拌站内各执行部件分别相连；用于执行PLC可编程控制器的控制指令的中间继电器；所述控制指令包括继续向计量搅拌罐中投放原料至配方数据要求、计量完成停止投放原料、搅拌混合后的原料、输送原料至浇注搅拌罐、浇注搅拌罐卸料、搅拌机搅拌和停止搅拌。
7.根据权利要求6所述的一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统，其特征在于:还包括与所述PLC可编程控制器和混凝土搅拌站内各执行部件分别相连、用于检测各执行部件是否执行到位且向PLC可编程控制器发送控制行程信息的限位开关。
8.根据权利要求6所述的一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统，其特征在于:还包括连接在所述称重传感器与PLC可编程控制器之间的信号放大单元及信号回路。
9.根据权利要求6所述的一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统，其特征在于:所述执行部件包括利用电磁阀控制的气动仓门和利用时间继电器及接触器控制的电动机，所述气动仓门分别设置在各原料仓、计量搅拌罐、、搅拌罐和各称重秤出口，所述电动机为八个，分别为原料送给机构输送电机和计量搅拌罐搅拌机、搅拌罐搅拌机构驱动电机。
10.根据权利要求6所述的一种蒸压加气混凝土自动连续配料系统，其特征在于:所述PLC可编程控制器利用通信电缆分别与主控工控机和辅控触摸屏相连接。
【文档编号】G05B19/418GK104298193SQ201410457159
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】李军 申请人:芜湖新瑞新型建材有限公司