专利名称：基于plc的自动批次配料气力输送系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种输送系统，特别是涉及一种基于PLC (Programmable LogicController，可编程序逻辑控制器)的自动批次配料气力输送系统。
背景技术：
工业生产过程一般按照其输出的产品是呈连续的产品流，还是离散的批量或者是离散的数量，可分为连续生产过程、批量生产过程(间歇生产过程)和离散生产过程。批量生产过程是按照顺序的操作步骤进行批量产品生产的过程。在国外，针对于连续生产过程而产生的DCS控制系统(即过程控制系统)将生产过程自动化大大地向前推进了一步。是否配置了 DCS控制系统几乎作为判断自动化水平的高低的标志。随着全球市场竞争的加剧，越来越多的企业需要应对用户多品种小批量的供货要求。很多产品需要快速重新设计、快速生产，然后改进，直至定型；这就给生产技术部门带来了新的挑战，需要应对快速交货的压力；需要应对未定型产品边设计、边改进的柔性生产管理问题。很快，从事批量生产的企业就发现，对于这种间歇性的柔性生产，配备了 DCS系统仍然无法满足这种生产的要求。目前，国外相继推出了自己的批量控制软件，并且已经投入到实际生产中，实现了批量控制的自动化，如EmersonProcess公司的DeltaV Batch、Wonderware公司的InBatch、Siemens公司的Simatic Batch等。这些批量控制软件均具有配方管理功能，同时对DCS系统提出了专业的Batch (批量控制)的需求。对于国内而言，改革开放以来，涌现了一大批中小型尘产企业。在这些企业中同样存在一大批具有多品种小批量生产特点的企业。为了推动经济的发展，增强市场竞争力，这些生产企业无不将提高自动控制水平作为提高自身市场竞争综合能力的手段。然而，按照国外的DCS控制加Batch管理的控制系统模式需要投入大量的资金。难为大多数中小企业所采用。通过观察多条该类型生产线(其中包括，天津某油脂化工厂，湖南某油漆厂，湖北、安徽等制药厂等中小型企业)不难发现，他们的生产过程自动化程度是极其低下的，几乎完全是劳动力密集的手工操作，工作效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于PLC的自动批次配料气力输送系统，其实现对粉体的自动批次配料的气力输送工艺过程的自动化控制，提高工作效率。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种基于PLC的自动批次配料气力输送系统，其特征在于，其包括风机、压力计、安全阀、料位传感器、闸阀、软管、输送泵、蝶阀、控制系统面板、截止阀、收尘器、目标料仓、空气罐、分路阀、储料仓，空气罐与压力计、收尘器连接，收尘器与储料仓连接，料位传感器安装在储料仓上，储料仓的底部与闸阀连接，闸阀与软管连接，软管与输送泵连接，输送泵与风机连接，分路阀与收尘器连接，收尘器的底部与目标料仓连接，安全阀安装在目标料仓上，目标料仓的底部与蝶阀、截止阀连接，控制系统面板与风机连接。优选地，所述风机、压力计、安全阀、收尘器、料位传感器、闸阀、输送泵、蝶阀、截止阀、分路阀、目标料仓、储料仓、空气罐都由控制系统面板来进行控制。优选地，所述风机的运行模式有手动和自动两种运行模式，并且使用西门子3RW44软启动器实现风机软启动。优选地，所述空气罐用于存储压缩空气，压力计用于检测各个仓及管道中的压力，压力计实时的检测出每个仓及管道中的压力并给控制系统面板处理数据。优选地，所述收尘器用来实现气力输送尾端的气固分离，安全阀用于控制各仓中的压力大小，闸阀控制着每种原料的排出。优选地，所述控制系统面板采用PLC型控制系统面板。本发明的积极进步效果在于本发明实现对粉体的自动批次配料的气力输送工艺过程的自动化控制，提高工作效率。
图1为本发明基于PLC的自动批次配料气力输送系统的原理框图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。如图1所示，本发明基于PLC的自动批次配料气力输送系统包括风机1、压力计2、安全阀3、料位传感器4、闸阀5、软管6、输送泵7、蝶阀8、控制系统面板9、截止阀10、收尘器11、目标料仓12、空气罐13、分路阀14、储料仓15，空气罐13与压力计2、收尘器11连接，收尘器11与储料仓15连接，料位传感器4安装在储料仓15上，储料仓15的底部与闸阀5连接，闸阀5与软管6连接，软管6与输送泵7连接，输送泵7与风机I连接，分路阀14与收尘器11连接，收尘器11的底部与目标料仓12连接，安全阀3安装在目标料仓12上，目标料仓12的底部与蝶阀8、截止阀10连接，控制系统面板9与风机I连接。空气罐13用于存储压缩空气，压力计2用于检测各个仓及管道中的压力，压力计实时的检测出每个仓及管道中的压力并给控制系统面板处理数据。收尘器11用来实现气力输送尾端的气固分离。安全阀3用于控制各仓中的压力大小。闸阀5控制着每种原料的排出。输送泵7按照配方中的原料配比分别从四个原料仓取料并在输送泵中完成配料，然后再传输到五个目标料仓之一。风机I实现在一定大气压下将输送泵内部的配料气化并均匀混合，当气化到一定程度并混合均匀以后，输送泵会开始其排放阶段。风机的运行模式有手动和自动两种运行模式，并且使用西门子3RW44软启动器实现风机软启动。风机1、压力计2、安全阀3、料位传感器4、闸阀5、软管6、输送泵7、蝶阀8、截止阀10、收尘器11、目标料仓12、空气罐13、分路阀14、储料仓15等元件都由控制系统面板9来进行控制。控制系统面板采用PLC型控制系统面板，具体选用315-2 DP型CPU，该CPU是一款带有中/大规模程序量和PR0FIBUS-DP主/从接口的CPU，该CPU除了可以组成集中式I/O结构，还可以组成分布式自动化结构。它具有广泛的系统功能特性，诸如诊断、参数赋值、报警、定时和测量等，还有具有扩展灵活、多点接口 MP1、诊断缓冲、免维护的数据后备等优点。在输送泵完成的输送工作，输送泵的功能是按照配方中的原料配比分别从四个原料仓取料并在输送泵中完成配料，然后再传输到五个目标仓之一。原料站和目标站通过PLC型控制系统面板选择。输送泵设置有系统使能位、传输请求位及系统中止位等控制位，系统通过改变这三个控制位的值，可以实现输送泵的运行、传输、中止等状态的切换。首先在PLC型控制系统面板中给输送泵设定好系统运行参数，例如进口提前动作量、进料计时设定值等，并且把配方信息送给输送泵变量。本发明的具体工作情况包括如下步骤一、当系统使能位置1，传输请求位置I时，打开排放指示灯，并且关闭装载指示灯及四个进口的使能指示灯及溢流阀、气动球阀、真空断路器、循环阀、排出阀、旁通阀等阀门。当PLC型控制系统面板中的定时器HC_BYPASS_OPN_DELAY_TMR定时超时，打开旁通阀；二、第一进口进料准备阶段，除了旁通阀上电并打开外，其余阀门全部断电并关闭，消除从风机来的所有压力，使对称重传感器的压力最小，PLC型控制系统面板中的容器重量归于O，准备下一次的装载。然后，关闭排放指示灯，并打开装载指示灯及第一进口的使能指示灯；三、第一进口快速进料阶段，当PLC内部定时器HC_INLET_OPEN_DELAY_TMR超时，先打开第一进口的溢流阀，再打开循环阀并关闭旁通阀。然后，打开大料仓的出料阀，此时正式开始装载粉料。当装载量大于或等于气动球阀设定值、PLC型控制系统面板中的定时器CB_LOAD_TMR超时、设置慢填补报警、HC传输请求或HC系统使能信号更改为零时，该阶段结束；四、第一进口慢速进料阶段，关闭第一进口的溢流阀并打开第一进口的气动球阀，然后打开真空断路器。当第一进口装载量大于或等于第一进口提前动作设定值、输送泵料位传感器HLS-100-26检测到输送泵满、PLC型控制系统面板中的定时器CB_LOAD_TMR超时、设置慢填补报警、HC传输请求或HC系统使能信号更改为零时，该阶段结束；五、第一进口容量检查阶段，关闭第一进口的气动球阀及真空断路器、循环阀，然后打开旁通阀；步骤二到步骤五在四个进口上重复进行，一旦进口检查容量完成，进入下面的步骤；六、排放阶段，当装载阶段结束，排放阶段则开始。先打开输送泵的排放指示灯和排出阀，并且关闭旁通阀。当PLC型控制系统面板中的定时器HC_BYPASS_OPN_DELAY_TMR超时，打开旁通阀。排放阶段终止，使系统进入等待阶段，并设置CB_BATCH_COMPLETE为1，而CB_BATCH_COMPLETE位只有当系统使能位置O时才会被复位；七、清扫阶段，当批次配料被终止，进气单元立即进入排放阶段，以清扫输送泵和传送带。压力下降到一定程度，将不会再启动新的装载阶段。如此完成了一种配料的气力输送，设置多个配料设置之后，重复以上工作流程实现控制系统设定的自动多批次的配料和配送。综上所述，本发明实现对粉体的自动批次配料的气力输送工艺过程的自动化控制，提高工作效率。假设要求系统完成三个配方多批次的配料和输送在启动该系统配料的流程自动控制前，应预先通过控制系统面板的触摸屏(气力输送系统自动控制方式)设置。目标仓位三个，一号仓设置的配方编号为1，批次为30 ;二号仓设置的配方号是2，批次是40 ;三号仓设置的配方号是3，批次是50。原料仓数量为四个，分别存储配料所需的四种原料。下载配方编号，然后启动流程。该系统系统对每批次的配料实时数据进行记录，以Excel的CSV数据文档格式存储在控制系统面板触摸屏SD卡上，用户可把SD的记录数据读入通用计算机进行需要的分析处理。当PLC控制器把存储信息发给输送泵时，输送泵和风机工作开始循环进行各批次的配料输送过程。首先按顺序进行目标仓一号仓的配料，风机和输送泵开始工作，原料仓一号仓开始放料进入输送泵中，输送泵中的称重传感器称重，原料一的重量达到要求时，目标仓一号仓停止给料，按照这样的工作过程，原料仓二、三、四号仓依次打开阀门进行同样的工作，当四种原料按照要求的配比输送完毕，进行配料的排放阶段，打开输送泵的排放阀门，将配料输送到目标仓一中，当输送泵中的配料输送完毕，输送泵的排放阀门关闭，由于目标仓一号仓需要批次为30，则循环以上工作流程，直到配置30个批次为止；当目标仓一号仓配料输送完成后依次进行二、三号配方的配料和输送，工作流程和一号配方的一致，这样就非常高效的完成多批次气力输送的工作。上述实施例不作为对本发明的限定，凡在本发明的范围内所作的任何修改、等同替换、改进等，均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种基于PLC的自动批次配料气力输送系统，其特征在于，其包括风机、压力计、安全阀、料位传感器、闸阀、软管、输送泵、蝶阀、控制系统面板、截止阀、收尘器、目标料仓、空气罐、分路阀、储料仓，空气罐与压力计、收尘器连接，收尘器与储料仓连接，料位传感器安装在储料仓上，储料仓的底部与闸阀连接，闸阀与软管连接，软管与输送泵连接，输送泵与风机连接，分路阀与收尘器连接，收尘器的底部与目标料仓连接，安全阀安装在目标料仓上，目标料仓的底部与蝶阀、截止阀连接，控制系统面板与风机连接。
2.如权利要求1所述的基于PLC的自动批次配料气力输送系统，其特征在于，所述风机、压力计、安全阀、收尘器、料位传感器、闸阀、软管、输送泵、蝶阀、截止阀、接收过滤器、目标料仓、空气罐都通过控制系统面板来进行控制。
3.如权利要求1所述的基于PLC的自动批次配料气力输送系统，其特征在于，所述风机的运行模式有手动和自动两种运行模式，并且使用西门子3RW44软启动器实现风机软启动。
4.如权利要求1所述的基于PLC的自动批次配料气力输送系统，其特征在于，所述空气罐用于存储压缩空气，压力计用于检测各个仓及管道中的压力，压力计实时的检测出每个仓及管道中的压力并送给控制系统面板处理数据。
5.如权利要求1所述的基于PLC的自动批次配料气力输送系统，其特征在于，所述收尘器用来实现气力输送尾端的气固分离，安全阀用于控制各仓中的压力大小，闸阀控制着每种原料的排出。
6.如权利要求1所述的基于PLC的自动批次配料气力输送系统，其特征在于，所述控制系统面板采用PLC型控制系统面板。
全文摘要
本发明公开了一种基于PLC的自动批次配料气力输送系统，其特征在于，其包括风机、压力计、安全阀、料位传感器、闸阀、软管、输送泵、蝶阀、控制系统面板、截止阀、收尘器、目标料仓、空气罐、分路阀、储料仓，空气罐与压力计、收尘器连接，收尘器与储料仓连接，料位传感器安装在储料仓上，储料仓的底部与闸阀连接，闸阀与软管连接，软管与输送泵连接，输送泵与风机连接，分路阀与收尘器连接，收尘器的底部与目标料仓连接，安全阀安装在目标料仓上，目标料仓的底部与蝶阀、截止阀连接，控制系统面板与风机连接。本发明实现对粉体自动批次配料的气力输送工艺过程的自动化控制，提高工作效率。
文档编号B65G53/66GK103010755SQ20131000222
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月4日 优先权日2013年1月4日
发明者胥红光, 姚文, 李国军 申请人:上海海事大学