一种微量液体在线添加系统的自动控制装置及方法与流程

本发明具体涉及一种微量液体在线添加系统的自动控制装置及方法。

背景技术：

微量液体添加属于食品加工行业的重要工艺过程，当前主要的添加方式是通过脉冲定量加药泵的方式添加，精度无法保证，故障率较高，无法整合进整厂控制系统，存在方式流量滞后，控制不稳，数据无法共享的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种微量液体在线添加系统的自动控制装置及方法，具有自动功能，能实时监控系统当前需要的液体流量，自动计算出需要的流量，控制变频泵自动添加。

本发明提供了如下的技术方案：

一种微量液体在线添加系统的自动控制装置，包括：

远程控制系统，用于设置配方并将事先设定的所述配方传输至plc数据系统；

流量测量系统，用于检测前端的物流流量或液体流量并将其传输至plc数据系统；

液体管路流量控制系统，用于通过前端的所述物流流量与所述配方计算出当前需要的实时液体需求量并将其传输至plc数据系统；

plc数据系统，分别与所述远程控制系统、所述流量测量系统以及所述液体管路流量控制系统连接，接收所述配方与所述物流流量并将其传输至所述液体管路流量控制系统；还接收所述实时液体需求量，并通过dahlin算法与simith预估器，根据所述实时液体需求量与液体实际量，计算出对应的变频速度；

变频泵控制系统，根据所述plc数据系统传输的变频速度对变频泵的速度进行调节，使得实际流量与需要流量相等。

优选的，所述流量测量系统包括批次称、流量称和管路末端流量计，所述批次称与所述流量称用于测量所述物流流量，所述管路末端流量计用于测量所述液体流量。

优选的，所述实时液体需求量的计算公式为：配方中液体含量/(配方总量-液体含量)。

优选的，所述远程控制系统与所述plc数据系统之间通过modbustcp进行通讯。

优选的，所述plc数据系统通过dahlin算法与simith预估器，根据所述实时液体需求量与液体实际量，对一阶闭环系统进行推导，实时控制变频速度。

一种微量液体在线添加系统的自动控制方法，包括以下步骤：

s1、远程控制系统将给定的配方传输至plc数据系统；

s2、流量测量系统对前端的物流流量或液体流量进行检测，并将检测数据传输至plc数据系统；

s3、所述plc数据系统接收所述配方以及所述物流流量并将其传输至液体管路流量控制系统；

s4、所述液体管路流量控制系统根据所述配方以及所述物流流量并结合公式计算出当前需要的实时液体需求量，再将所述实时液体需求量传输至所述plc数据系统；

s5、所述plc数据系统接收所述实时液体需求量，并通过dahlin算法与simith预估器，根据所述实时液体需求量与液体实际量，计算出对应的变频速度，并将其传输至变频泵控制系统；

s6、所述变频泵控制系统根据所述plc数据系统传输的变频速度对变频泵的速度进行调节，使得实际流量与需要流量相等。

本发明的有益效果是：具有自动功能，运行时无需人员的干涉，能实时监控系统当前需要的液体流量，通过plc数据系统和远程控制系统给定的配方，自动计算出需要的流量，并控制变频泵自动添加。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明系统原理图。

具体实施方式

如图1，一种微量液体在线添加系统的自动控制装置，包括：

远程控制系统，用于设置配方并将事先设定的配方传输至plc数据系统；

流量测量系统，用于检测前端的物流流量或液体流量并将其传输至plc数据系统；

液体管路流量控制系统，用于通过前端的物流流量与配方计算出当前需要的实时液体需求量并将其传输至plc数据系统；

plc数据系统，分别与远程控制系统、流量测量系统以及液体管路流量控制系统连接，接收配方与物流流量并将其传输至液体管路流量控制系统；还接收实时液体需求量，并通过dahlin算法与simith预估器，根据实时液体需求量与液体实际量，计算出对应的变频速度；

变频泵控制系统，根据plc数据系统传输的变频速度对变频泵的速度进行调节，使得实际流量与需要流量相等。

具体的，流量测量系统包括批次称、流量称和管路末端流量计，批次称与流量称用于测量物流流量，管路末端流量计用于测量液体流量。

具体的，实时液体需求量的计算公式为：配方中液体含量/(配方总量-液体含量)。

具体的，远程控制系统与plc数据系统之间通过modbustcp进行通讯。

具体的，plc数据系统通过dahlin算法与simith预估器，根据实时液体需求量与液体实际量，对一阶闭环系统进行推导，实时控制变频速度。

如图1所示，一种微量液体在线添加系统的自动控制方法，包括以下步骤：

s1、远程控制系统将给定的配方传输至plc数据系统；

s2、流量测量系统对前端的物流流量或液体流量进行检测，并将检测数据传输至plc数据系统；

s3、plc数据系统接收配方以及物流流量并将其传输至液体管路流量控制系统；

s4、液体管路流量控制系统根据配方以及物流流量并结合公式计算出当前需要的实时液体需求量，再将实时液体需求量传输至plc数据系统；

s5、plc数据系统接收实时液体需求量，并通过dahlin算法与simith预估器，根据实时液体需求量与液体实际量，计算出对应的变频速度，并将其传输至变频泵控制系统；

s6、变频泵控制系统根据plc数据系统传输的变频速度对变频泵的速度进行调节，使得实际流量与需要流量相等。

本发明具有自动功能，运行时无需人员的干涉，能实时监控系统当前需要的液体流量，通过plc数据系统和远程控制系统给定的配方，自动计算出需要的流量，并控制变频泵自动添加。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种微量液体在线添加系统的自动控制装置，其特征在于，包括：

远程控制系统，用于设置配方并将事先设定的所述配方传输至plc数据系统；

流量测量系统，用于检测前端的物流流量或液体流量并将其传输至plc数据系统；

液体管路流量控制系统，用于通过前端的所述物流流量与所述配方计算出当前需要的实时液体需求量并将其传输至plc数据系统；

plc数据系统，分别与所述远程控制系统、所述流量测量系统以及所述液体管路流量控制系统连接，接收所述配方与所述物流流量并将其传输至所述液体管路流量控制系统；还接收所述实时液体需求量，并通过dahlin算法与simith预估器，根据所述实时液体需求量与液体实际量，计算出对应的变频速度；

变频泵控制系统，根据所述plc数据系统传输的变频速度对变频泵的速度进行调节，使得实际流量与需要流量相等。

2.根据权利要求1所述的一种微量液体在线添加系统的自动控制装置，其特征在于，所述流量测量系统包括批次称、流量称和管路末端流量计，所述批次称与所述流量称用于测量所述物流流量，所述管路末端流量计用于测量所述液体流量。

3.根据权利要求1所述的一种微量液体在线添加系统的自动控制装置，其特征在于，所述实时液体需求量的计算公式为：配方中液体含量/(配方总量-液体含量)。

4.根据权利要求1所述的一种微量液体在线添加系统的自动控制装置，其特征在于，所述远程控制系统与所述plc数据系统之间通过modbustcp进行通讯。

5.根据权利要求1所述的一种微量液体在线添加系统的自动控制装置，其特征在于，所述plc数据系统通过dahlin算法与simith预估器，根据所述实时液体需求量与液体实际量，对一阶闭环系统进行推导，实时控制变频速度。

6.一种微量液体在线添加系统的自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、远程控制系统将给定的配方传输至plc数据系统；

s2、流量测量系统对前端的物流流量或液体流量进行检测，并将检测数据传输至plc数据系统；

s3、所述plc数据系统接收所述配方以及所述物流流量并将其传输至液体管路流量控制系统；

s4、所述液体管路流量控制系统根据所述配方以及所述物流流量并结合公式计算出当前需要的实时液体需求量，再将所述实时液体需求量传输至所述plc数据系统；

s5、所述plc数据系统接收所述实时液体需求量，并通过dahlin算法与simith预估器，根据所述实时液体需求量与液体实际量，计算出对应的变频速度，并将其传输至变频泵控制系统；

s6、所述变频泵控制系统根据所述plc数据系统传输的变频速度对变频泵的速度进行调节，使得实际流量与需要流量相等。

技术总结
本发明提供一种微量液体在线添加系统的自动控制装置，包括远程控制系统、流量测量系统、液体管路流量控制系统、PLC数据系统与变频泵控制系统，液体管路流量控制系统根据远程控制系统传输的配方以及流量测量系统检测的前端物流流量计算出当前需要的实时液体需求量并将其传输至PLC数据系统，PLC数据系统通过Dahlin算法与Simith预估器，根据所述实时液体需求量与液体实际量，计算出对应的变频速度，并通过变频泵控制系统对变频泵的速度进行调节，使得实际流量与需要流量相等，本发明能实时监控系统当前需要的液体流量，通过PLC和远程控制系统给定的配方，自动计算出需要的流量，控制变频泵自动添加。

技术研发人员：王必武;马鹏;马新羽
受保护的技术使用者：常州索韬自动化科技有限公司
技术研发日：2020.03.03
技术公布日：2020.07.17