专利名称：“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种物料配料、计量计算机集中式自动化控制系统，特别是涉及一种“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式。
背景技术：
当前物料配料、计量自动化控制系统的控制方式种类繁多，但比较常用的是配料控制仪(电脑称)配合可编程控制器的时序控制系统，起步于上世纪80年代中期，在90年代得到普遍应用，并且在目前还占据一定市场。其主要存在的问题和不足有以下几点(1)系统功能简单，配料、计量采用的是“一对一”的控制和显示方式，维护、检测、故障处理麻烦，(2)输入和修改系统运行参数、控制参数和物料配合比困难，尤其当多种配合比交替使用时更为麻烦，(3)不具备生产数据存储、统计、汇总和查询等最基本的管理能力，(4)动态计量误差较大，故障率高，如果配料计量称重单元较多时，操作员难以观察了解生产情况，劳动强度大。
后来随着计算机控制技术的发展，出现了单片机集散式控制系统，利用一片单片机对一种物料的配料、计量进行控制，加上通讯板和上位管理机，即形成了下位机(电脑称或配料控制仪)+PLC+通讯板+上位机(工业PC机)的控制系统结构模式，考虑物料配料、计量控制系统中生产数据管理的需要，增加了上位机(工业PC机)，下位机(可编程控制器/PLC/FX2)用于生产过程中逻辑的时序控制(包括系统各种状态的检测)，并向上位机输送生产过程中所产生的实时数据；上位机实施对生产数据的管理(包括数据的储存、汇总、统计、打印和其它需要的数据管理功能)及简单的生产模拟画面显示。此类控制系统主要存在的问题和不足(1)系统硬件组成复杂，质量及可靠性偏低且标准化率不高，升级、换代和扩展麻烦，(2)所用的电脑称和配料控制仪及通讯板为非标准化产品，质量难以保证，数据采集速度、转换精度和分辨率普遍较低，不能实现智能化的实时处理，难以保证配料的动态精度，上位机的强大功能没有得到充分的发挥，不能很好的满足物料配料、计量生产的需要，(3)在单片机集散式控制系统中，由于工业现场振动大，粉尘密度高和强电磁的干扰，加之系统的信号传输路径较多，上、下位机之间的通讯系统易出现故障，造成系统紊乱甚至死机；同时两者之间的数据传递，占据了下位机大量的机时，达不到实时控制的目的，还对上位机提出了较高的要求，(4)由于系统采用的是自上而下的程序设计方法，仅能实现对单一任务的控制与管理，设置运行参数、修改配比或打印报表时必须退出生产控制过程。总之，以上几种结构的控制系统存在以下共同的缺点(1)系统扩展成本高，配料计量精度和现代管理功能较低，不具备多窗口、多任务和多用户的控制及操作功能，(2)不具备智能化的数据处理及控制能力，浪费上位机资源。
后来出现了以工业控制计算机为核心的物料配料、计量自动化控制系统，但由于计算机自身问题或者使用环境粉尘大、潮湿或系统电路故障等原因，一旦造成控制系统主机瘫痪，将造成生产过程自动控制不管用，影响正常生产，使用手动控制，产品质量、产量难以保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为了解决目前在冶金、建材、饲料、玻璃、食品以及混凝土等涉及多种物料配料、计量及混合搅拌的生产行业中控制系统所存在的问题和不足，提出一种以PC总线工业控制计算机为核心，采用模块化结构设计的“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式。
本发明所采用的技术方案一种“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，含有系统供电电源及现场物料配料、计量控制单元，系统供电电源为PC总线工业控制计算机、外围设备和物料称重传感器、放大器及现场控制设备提供工作电源，该物料配料自动化控制系统含有两台PC总线工业控制计算机，一台为主控计算机，一台为备份计算机，每台PC总线工业控制计算机含有A/D转换板和系统I/O板，同每台PC总线工业控制计算机的I/O板连接有开关量输出板和开关量输入板，现场物料配料、计量控制单元的称重传感器输出的称重模拟信号经放大器放大后同时输入到第一台和第二台PC总线工业控制计算机的A/D转换板，实现和两台PC总线工业控制计算机连接，两台PC总线工业控制计算机经各自的系统I/O板输出的开关量信号分别经过光隔开出板连接公用的隔离继电器组，隔离继电器组输出连接现场配料、计量控制设备，反映现场控制设备状态的开关量输入信号经过隔离继电器组和光隔开入板分别接入两台PC总线工业控制计算机的系统I/O板，实现和两台计算机的连接，两台PC总线工业控制计算机通过网络接口互相连接，两台PC总线工业控制计算机之间设有实现在线无断点动态切换的开关或继电器。
现场物料配料、计量控制单元含有1～M种颗粒固体物料配料、计量控制单元，每种颗粒固体物料配料、计量控制单元含有储料仓、计量称斗、称重传感器，在储料仓下部设有由电磁阀控制的给料门，在计量称斗下部设有由电磁阀控制的卸料门，同颗粒固体物料配料、计量配套的设备有物料输送水平皮带机和斜皮带机，PC总线工业控制计算机输出的开关量信号通过和开关量输出板连接的隔离继电器组连接储料仓给料门电磁阀、计量称斗卸料门电磁阀，反映物料输送水平和斜皮带机运行状态和储料仓给料门、计量称斗卸料门状态的开关量输入信号通过隔离继电器组接入系统开关量输入板，通过系统I/O板接入PC总线工业控制计算机。
现场物料配料、计量控制单元含有1～N种粉状物料配料、计量控制单元，每种粉状物料配料、计量控制单元含有储料仓、计量称斗和称重传感器，同粉状物料配料配套的设备有螺旋输送机，PC总线工业控制计算机开关量输出经光隔开出板和隔离继电器组连接各粉状物料计量称斗卸料门电磁阀以及粉状物料螺旋输送机启/停控制的继电器或交流接触器，称重传感器输出的称重模拟信号经放大器放大后分别接入两台PC总线工业控制计算机的A/D转换板，反映现场控制设备状态的开关量输入信号通过隔离继电器组和开关量输入板分别接入两台PC总线工业控制计算机。
现场物料配料、计量控制单元含有1～X种液体物料配料、计量控制单元，每种液体物料配料、计量控制单元含有计量称斗、液体输送泵和称重传感器，传感器输出的称重模拟信号经放大器放大后分别通过各自的A/D转换板接入两台PC总线工业控制计算机，每台PC总线工业控制计算机输出的开关量信号经开关量输出板和隔离继电器组连接各液体物料输送泵的启/停控制继电器或接触器、各液体物料计量称斗卸料门电磁阀，反映现场控制设备状态的开关量输入信号通过隔离继电器组和开关量输入板分别接入两台PC总线工业控制计算机。
现场物料配料、计量控制单元含有1～X种液体物料配料、计量控制单元，每种液体物料配料、计量控制单元含有计量称斗、液体物料输送泵和称重传感器，传感器输出的称重模拟信号经放大器放大后分别通过各自的A/D转换板接入两台PC总线工业控制计算机，每台PC总线工业控制计算机输出的开关量信号经开关量输出板和隔离继电器组连接各液体物料输送泵的启/停控制的继电器或交流接触器、各液体物料计量称斗卸料门电磁阀，反映现场控制设备状态的开关量输入信号通过隔离继电器组和开关量输入板分别接入两台PC总线工业控制计算机。
称重传感器采用电阻应变拉力或压力称重传感器，传感器输出的称重模拟信号接入有外接电源的模拟量放大载板，经放大载板上的放大器5B30放大后接入A/D转换板，实现和PC总线工业控制计算机连接；或者放大器采用整机式的传感器电源及信号放大组件，传感器电源及信号放大组件输出的称重模拟信号直接接入系统A/D转换板。
含有混合搅拌器控制单元，混合搅拌器下部设有由电磁阀控制的卸料门，PC总线工业控制计算机输出的开关量信号通过开关量输出板和隔离继电器组连接混合搅拌器的卸料门电磁阀和搅拌机的控制继电器，反映混合搅拌器卸料门和搅拌机运行状态的开关量输入信号经隔离继电器组和开关量输入板接入PC总线工业控制计算机；同隔离继电器组连接有手动干预控制电路。
系统I/O板采用DI064/3，或者采用PCL-7120，系统A/D转换板采用PCL-812PG，或者采用PCL-8111，中间隔离继电器组采用HH53P，光隔开入板采用DB-16P，或采用PCL-9182，或采用PCLD-782，光隔开出板采用DB-16R，或采用PCL-9185，或采用PCLD-885。
本发明的积极有益效果1、本发明“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统以两台PC总线工业控制计算机为核心，以系列化和标准化的开入/开出模板、I/O模板、A/D模板为依托，实现了物料配料、计量及混合搅拌计算机控制系统的多任务、多窗口、多用户的集中式控制与管理，组态灵活、扩展方便、适应性强，尤其采用两台工业控制计算机实现“双机动态热备份”，一旦主控计算机出现故障，备份控制计算机可以在瞬间接替主控计算机的工作，实现无断点的在线动态切换，使物料配料、计量及混合搅拌的生产不受任何影响，无须停车检修，不影响产品的产量、质量。
2、生产现场应答信号及生产数据的采集、分析、处理、显示和控制等完全由PC总线工业控制计算机完成，减少整个系统的中间环节，信号传输路径少，取消了影响系统整体性能的相关硬件设施，如可编程控制器、通讯板、数显表头、配料称量仪、传感器信号的连接插头、插座等，从而实现真正意义上的计算机集中控制与管理，使控制系统达到最佳效能，可靠性、稳定性、抗干扰性以及可维护性达到较为理想的状态。
3、本发明系统硬件的系列化和标准化不仅使系统具有高性价比和开放式结构，模块丰富、组态灵活、扩展性强，管理功能强大，人机界面友好，而且维护检修方便、快捷，所有信号进出均采用了电气或机械隔离技术，系统运行稳定可靠，操作维护简单，适用于各领域、各种物料的配料计量，其推广应用必将大大提高企业生产过程的自动化水平，提高产品产量、质量，降低生产成本，提高企业效益。
四
图1“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式框2系统供电电源接线原理图之一(称重模拟信号采用5B30放大器)图3物料计量单元称重信号采集接入线路原理图(采用5B30放大器)图4“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统控制台组成(采用5B30放大器)图5“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统计算机开出量信号流图(一)图6“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统计算机开出量信号流图(二)
图7“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统现场执行机构信号接线图(一)图8“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统现场执行机构信号接线图(二)图9“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统现场执行机构信号接线图(三)图10系统供电电源接线原理图之二(称重模拟信号采用传感器电源及信号放大组件)图11物料计量单元称重信号采集接入线路原理图(称重模拟信号采用传感器电源及信号放大组件)图12“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统控制台组成(称重模拟信号采用传感器电源及信号放大组件)图13“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统实施方式之一生产工艺图五具体实施例方式实施例一参见图1～9、图13，“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，含有PC总线工业控制计算机、系统供电电源及现场物料配料、计量控制单元，系统供电电源单元提供双回路DC24V、DC5V及220V交流净化电源，分别为PC总线工业控制计算机、外围设备和物料称重传感器、放大器、隔离继电器组、光隔开入板和光隔开出板及现场控制设备提供工作电源，系统含有两台PC总线工业控制计算机，一台为主控计算机，一台为备份计算机，两台计算机可互为主控计算机或备份计算机，现场物料配料、计量控制单元的称重传感器输出信号经放大器放大后同时输入到第一台和第二台PC总线工业控制计算机的A/D转换板，实现和两台PC总线工业控制计算机连接，两台PC总线工业控制计算机经各自的系统I/O板输出的开关量信号分别经过光隔开出板连接公用的隔离继电器组，隔离继电器组输出连接现场配料、计量控制设备，反映现场控制设备状态的开关量输入信号经过隔离继电器组和光隔开入板分别连接两台PC总线工业控制计算机的系统I/O板，实现和两台PC总线工业控制计算机连接，两台PC总线工业控制计算机通过网络接口互相连接，实现物料配料、计量控制信息资源共享，两台PC总线工业控制计算机之间设有实现在线无断点动态切换的开关或继电器。在正常生产过程中，主控计算机和备份计算机同时采集现场传来的开入信号和称重模拟信号，两台控制计算机之间通过对等网络或局域网实时交换各种控制参数、状态信息和生产数据，当备份计算机检测不到主控计算机传来的状态信息时，便会接替主控计算机的工作，主控计算机退出控制过程，从而完成控制权在线无断点动态切换，使物料的配料、计量及混合搅拌生产不受任何影响。
参见图13，本实施例物料配料自动化控制系统含有四种颗粒固体物料配料、计量控制单元，图中1为G1、G2物料储料仓，2为G1、G2物料的计量称斗，在G1、G2、G3、G4每种物料计量称斗下部设有由电磁阀控制的卸料门，和计量称斗对应每个储料仓下部设有由电磁阀控制的给料门，在每种物料计量称斗上安装有称重传感器，传感器输出的称重模拟信号经放大器放大后接入系统A/D转换板，图中3、4分别为和颗粒固体物料配料、计量配套使用的物料输送水平皮带机和斜皮带机，PC总线工业控制计算机输出的开关量信号经开关量输出板连接隔离继电器组，通过隔离继电器连接各储料仓给料门电磁阀、各计量称斗卸料门电磁阀，反映物料输送水平皮带机和斜皮带机运行状态的开关量输入信号及通过磁性限位开关反映的给料门、卸料门状态的开关量信号通过隔离继电器组接入光隔开关量输入板，通过系统I/O板接入PC总线工业控制计算机；本实施例物料配料自动化控制系统还含有三种粉状物料配料、计量控制单元，每种配料、计量控制单元含有储料仓和计量称斗、称重传感器，图中5-1、5-2、5-3、5-4分别为1#F1物料、2#F1物料和F3物料、F2物料储料仓，6为同粉状物料配料配套使用的螺旋输送机，图中7-1、7-2、7-3分别为F1物料、F3物料、F2物料计量称斗，计量、控制相关设备配置基本同上，称重传感器输出的模拟信号通过放大器接入A/D转换板，计算机开关量输出经隔离继电器组连接各种粉状物料计量称斗卸料门电磁阀以及粉状物料螺旋输送机启/停控制继电器或接触器，反映现场计量控制设备状态开关量输入信号通过隔离继电器组和开关量输入板接入PC总线工业控制计算机；本实施例物料配料自动化控制系统还含有W1、W2、W3三种液体物料配料、计量控制单元，每种液体物料配料、计量控制单元含有液体物料计量称斗和液体物料输送泵，PC总线工业控制计算机输出的开关量信号经隔离继电器组连接各液体物料输送泵的启/停控制的继电器或交流接触器、各液体物料计量称斗卸料电磁阀，反映卸料门、输送泵状态的开关量信号通过隔离继电器组和开关量输入板接入PC总线工业控制计算机，图中8为液体物料输送泵，9为液体物料储料池，10为液体物料计量称斗。
本实施例含有混合搅拌器控制单元，图中11为混合搅拌器，混合搅拌器下部设有由电磁阀控制的卸料门，计算机输出的开关量信号通过隔离继电器组连接混合搅拌器的卸料门电磁阀的控制继电器或交流接触器，反映混合搅拌器卸料门和搅拌机运行状态开关量输入信号经隔离继电器组和开关量输入板接入PC总线工业控制计算机。图中12为空气压缩机。
本实施例系统I/O板采用DI064/3，A/D板采用PCL-812PG，光隔开入板采用DB-16P，光隔开出板采用DB-16R，传感器采用电阻应变拉力或压力称重传感器，传感器电源端连接电源，传感器输出的信号接入有外接电源的模拟信号放大载板，经放大载板上的放大器5B30放大后接入系统A/D板，系统开入量信号包括各种物料储料仓仓门的开/闭、各种物料称斗门的开/闭、混合搅拌器卸料门的开/闭、混合搅拌器的启/停、颗粒固体物料输送皮带机(水平和斜皮带机)的启/停、配料/卸料状态等现场开关量信号。同隔离继电器连接有手动/自动干预控制电路，平常处于自动状态，当需要手动干预时，手/自动开关切至手动位置，可进行手动操作。
下面仅以颗粒(固体)物料G1和粉状物料F2两种物料对象说明本发明“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统工作过程。生产开始前，主控计算机工作，首先启动空气压缩机、颗粒固体物料输送水平皮带机和斜皮带机，系统开入量信号(现场机械设备状态)通过光隔开入板KRB的0+--15+通道接入计算机，计算机判断配料、称量条件得以满足，则根据预置的控制程序和各种物料的配合比经光隔开出板KCB1的CH3、CH4、CH5通道发出配料命令，即串联在开出板通道回路的隔离继电器组中的继电器线圈K54、K55、K56得电吸合，相应继电器触点输出接通螺旋输送皮带机交流接触器KM16、电磁气阀YV15a、YV15b动作，F2螺旋输送机启动并将储料仓中的物料送到F2称斗中计量，G1仓给料门打开，物料落入G1称斗计量，在达到预先设定的称量值后，计算机发出停机和关门指令，继电器线圈K54、K55、K56释放，交流接触器KM16、电磁气阀YV15a、YV15b失电，F2螺旋输送机停止运行，G1仓给料门关闭，此时物料配料、计量过程结束。以上描述参见图5、图7、图8。
物料配料、计量过程结束后，计算机根据预置的控制程序判断卸料条件是否满足，卸料条件得以满足，计算机经光隔开出板KCB3-1的CH6、CH7通道发出卸料命令，隔离继电器组中的继电器线圈K73、K74得电吸合，电磁气阀YV22、YV24动作，F2称斗门、G1料斗门打开，以上描述参见图6、图9，F2通过卸料溜管进入搅拌机，G1物料通过螺旋输送水平皮带机、斜皮带机和预加料斗进入混合搅拌机，计算机根据预置的控制程序判断各物料是否全部从料斗卸出、各称斗门是否关闭，如满足称量条件，则进入下一盘物料的配料、计量过程；与此同时搅拌计时开始，计算机根据预置程序发出控制命令，混合搅拌器打开，出料，搅拌器开门延时到，搅拌器门关闭，生产过程进入循环状态。
实施例二参见图1、图10、图11、图12、图13，本实施例基本同实施例一，不同之处在于系统I/O板采用PCL-7120，系统A/D板采用PCL-8111，中间隔离继电器组仍采用HH53P，光隔开入板采用PCL-9182，光隔开出板采用PCL-9185，放大器采用整机式的传感器电源及信号放大组件，传感器输出连接传感器电源及信号放大组件，信号放大组件输出接入系统A/D转换板，实现和PC总线工业控制计算机连接，本实施例物料配料、计量控制系统不含有混合搅拌器控制单元。
实施例三参见图1～图9、图13，本实施例基本同实施例一，其不同之处在于系统I/O板采用PCL-7120，系统A/D板采用PCL-812PG，中间隔离继电器组采用HH53P，光隔开入板采用PCLD-782，光隔开出板采用采用PCLD-885，本实施例物料配料、计量控制系统不含有液体物料配料、计量控制单元。
实施例四本实施例基本同实施例二，不同之处在于系统I/O板采用DI064/3，系统A/D板采用PCL-812PG，中间隔离继电器组采用HH53P，光隔开入板采用PCL-9182，光隔开出板采用PCLD-885，本实施例物料配料自动化控制系统不含有粉状物料配料、计量控制单元。
实施例五参见图1，“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，含有PC总线工业控制计算机及外围设备(显示器，打印机等)、系统供电电源及现场物料配料、计量控制单元，系统供电电源为PC总线工业控制计算机、外围设备和物料称重传感器、放大器及现场控制设备提供工作电源，系统含有两台PC总线工业控制计算机，每台PC总线工业计算机主机板含有A/D转换板和系统I/O板，同每台PC总线工业控制计算机的I/O板连接有开关量输出板和开关量输入板，现场物料配料、计量控制单元的称重传感器输出信号经放大器放大后同时输入到第一台和第二台PC总线工业控制计算机的A/D转换板，实现和两台计算机连接，两台计算机经各自的系统I/O板输出的开关量信号分别经过光隔开出板连接公用的隔离继电器组，隔离继电器组输出连接现场配料、计量控制设备，反映现场控制设备状态的开关量输入信号经过隔离继电器组和光隔开入板分别接入两台工业控制计算机的系统I/O板，实现和两台计算机的连接，两台工业控制计算机通过网络接口互相连接，实时交换各种控制参数、状态信息和生产数据，两台PC总线工业控制计算机之间设有实现在线无断点动态切换的开关或继电器，当备份计算机检测不到主控计算机下传的动态信息时，便会发出转换控制权的命令，接替主控计算机的工作。
现场物料配料、计量控制单元可单独为颗粒固体物料配料、计量控制单元或粉状物料配料、计量控制单元或液体物料配料、计量控制单元；或者三种都有，或者为其中任意两种的组合。
权利要求
1.一种“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，含有系统供电电源及现场物料配料、计量控制单元，系统供电电源为PC总线工业控制计算机、外围设备和物料称重传感器、放大器及现场控制设备提供工作电源，其特征是该物料配料自动化控制系统含有两台PC总线工业控制计算机，一台为主控计算机，一台为备份计算机，每台PC总线工业控制计算机含有A/D转换板和系统I/O板，同每台PC总线工业控制计算机的I/O板连接有开关量输出板和开关量输入板，现场物料配料、计量控制单元的称重传感器输出的称重模拟信号经放大器放大后同时输入到第一台和第二台PC总线工业控制计算机的A/D转换板，实现和两台PC总线工业控制计算机连接，两台PC总线工业控制计算机经各自的系统I/O板输出的开关量信号分别经过光隔开出板连接公用的隔离继电器组，隔离继电器组输出连接现场配料、计量控制设备，反映现场控制设备状态的开关量输入信号经过隔离继电器组和光隔开入板分别接入两台PC总线工业控制计算机的系统I/O板，实现和两台计算机的连接，两台PC总线工业控制计算机通过网络接口互相连接，两台PC总线工业控制计算机之间设有实现在线无断点动态切换的开关或继电器。
2.根据权利要求1所述的“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，其特征是现场物料配料、计量控制单元含有1～M种颗粒固体物料配料、计量控制单元，每种颗粒固体物料配料、计量控制单元含有储料仓、计量称斗、称重传感器，在储料仓下部设有由电磁阀控制的给料门，在计量称斗下部设有由电磁阀控制的卸料门，同颗粒固体物料配料、计量配套的设备有物料输送水平皮带机和斜皮带机，PC总线工业控制计算机输出的开关量信号通过和开关量输出板连接的隔离继电器组连接储料仓给料门电磁阀、计量称斗卸料门电磁阀，反映物料输送水平和斜皮带机运行状态和储料仓给料门、计量称斗卸料门状态的开关量输入信号通过隔离继电器组接入系统开关量输入板，通过系统I/O板接入PC总线工业控制计算机。
3.根据权利要求1或2所述的“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，其特征是现场物料配料、计量控制单元含有1～N种粉状物料配料、计量控制单元，每种粉状物料配料、计量控制单元含有储料仓、计量称斗和称重传感器，同粉状物料配料配套的设备有螺旋输送机，PC总线工业控制计算机开关量输出经光隔开出板和隔离继电器组连接各粉状物料计量称斗卸料门电磁阀以及粉状物料螺旋输送机启/停控制的继电器或交流接触器，称重传感器输出的称重模拟信号经放大器放大后分别接入两台PC总线工业控制计算机的A/D转换板，反映现场控制设备状态的开关量输入信号通过隔离继电器组和开关量输入板分别接入两台PC总线工业控制计算机。
4.根据权利要求3所述的“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，其特征是现场物料配料、计量控制单元含有1～X种液体物料配料、计量控制单元，每种液体物料配料、计量控制单元含有计量称斗、液体输送泵和称重传感器，传感器输出的称重模拟信号经放大器放大后分别通过各自的A/D转换板接入两台PC总线工业控制计算机，每台PC总线工业控制计算机输出的开关量信号经开关量输出板和隔离继电器组连接各液体物料输送泵的启/停控制继电器或接触器、各液体物料计量称斗卸料门电磁阀，反映现场控制设备状态的开关量输入信号通过隔离继电器组和开关量输入板分别接入两台PC总线工业控制计算机。
5.根据权利要求1或2所述的“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，其特征是现场物料配料、计量控制单元含有1～X种液体物料配料、计量控制单元，每种液体物料配料、计量控制单元含有计量称斗、液体物料输送泵和称重传感器，传感器输出的称重模拟信号经放大器放大后分别通过各自的A/D转换板接入两台PC总线工业控制计算机，每台PC总线工业控制计算机输出的开关量信号经开关量输出板和隔离继电器组连接各液体物料输送泵的启/停控制的继电器或交流接触器、各液体物料计量称斗卸料门电磁阀，反映现场控制设备状态的开关量输入信号通过隔离继电器组和开关量输入板分别接入两台PC总线工业控制计算机。
6.根据权利要求5所述的物料配料、计量计算机“双机动态热备份”自动化控制系统的结构模式，其特征是称重传感器采用电阻应变拉力或压力称重传感器，传感器输出的称重模拟信号接入有外接电源的模拟量放大载板，经放大载板上的放大器5B30放大后接入A/D转换板，实现和PC总线工业控制计算机连接；或者放大器采用整机式的传感器电源及信号放大组件，传感器电源及信号放大组件输出的称重模拟信号直接接入系统A/D转换板。
7.根据权利要求6所述的“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，其特征是含有混合搅拌器控制单元，混合搅拌器下部设有由电磁阀控制的卸料门，PC总线工业控制计算机输出的开关量信号通过开关量输出板和隔离继电器组连接混合搅拌器的卸料门电磁阀和搅拌机的控制继电器，反映混合搅拌器卸料门和搅拌机运行状态的开关量输入信号经隔离继电器组和开关量输入板接入PC总线工业控制计算机；同隔离继电器组连接有手动干预控制电路。
8.根据权利要求7所述的“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，其特征是系统I/O板采用DI064/3，或者采用PCL-7120，系统A/D转换板采用PCL-812PG，或者采用PCL-8111，中间隔离继电器组采用HH53P，光隔开入板采用DB-16P，或采用PCL-9182，或采用PCLD-782，光隔开出板采用DB-16R，或采用PCL-9185，或采用PCLD-885。
9.根据权利要求4所述的“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，其特征是称重传感器采用电阻应变拉力或压力称重传感器，传感器输出的称重模拟信号接入有外接电源的模拟量放大载板，经放大载板上的放大器5B30放大后接入系统A/D转换板，实现和PC总线工业控制计算机连接；或者放大器采用整机式的传感器电源及信号放大组件，传感器电源及信号放大组件输出的称重模拟信号接入系统A/D转换板，实现和PC总线工业控制计算机连接。
10.根据权利要求9所述的“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式，其特征是系统I/O板采用DI064/3，或者采用PCL-71.20，系统A/D转换板采用PCL-812PG，或者采用PCL-8111，中间隔离继电器组采用HH53P，光隔开入板采用DB-16P，或采用PCL-9182，或采用PCLD-782，光隔开出板采用DB-16R，或采用PCL-9185，或采用PCLD-885，同隔离继电器组HH53P连接有手动干预控制电路。
全文摘要
本发明涉及一种“双机动态热备份”物料配料自动化控制系统的结构模式。该控制系统含有两台PC总线工业控制计算机，现场物料配料、计量控制单元的称重传感器输出的模拟信号经放大后同时输入到主控计算机、备份计算机的A/D转换板，两台计算机输出的开关量信号分别经过光隔开出板连接公用的隔离继电器组，隔离继电器组输出连接现场配料、计量控制设备，反映现场控制设备状态的开关量输入信号经过隔离分别接入两台计算机，两台计算机通过网络接口互相连接，两台计算机之间设有实现在线无断点动态切换的开关或继电器。本发明采用两台PC总线工业控制计算机实现“双机动态热备份”，主控计算机出现故障时，备份控制计算机可在瞬间接替主控计算机的工作。
文档编号G05D11/00GK1748851SQ200510017940
公开日2006年3月22日 申请日期2005年8月30日 优先权日2005年8月30日
发明者郭金兵, 白伟林, 陈红刚, 占齐惠, 李震 申请人:郑州恒信源计算机技术有限公司