一种用于电石自动制样的电气控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电石自动制样的电气控制系统及其控制方法，采用电石自动制样的电气控制方法不需人工参与制样，由自动化设备全部完成。制样过程自然也就不会造成对人员的身体健康危害。同样的系统内还设置有空气除尘设备，当自动制样系统启动工作时除尘便会跟随一同启动，使得制样设备周围的环境粉尘量低。该电石自动制样控制系统包含有出口为12mm的颚式破碎机和双层电动分选筛，这样就可以使得振动分选出来的电石粒度完全满足国标GB10665‑2004中的要求。电石自动制样控制系统在制样灌装的过程中，会将每个承装电石样瓶上的RFID标签写入一个编码，并且压封一个仅仅可以拆封一次的一次性瓶盖。彻底杜绝了人工制样所带来的干扰化验的因素。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电石自动制样的电气控制系统及其控制方法
本专利技术属于自动化控制
，应用于化工行业，具体涉及一种用于电石自动制样的电气控制系统及其控制方法。
技术介绍
电石(碳化钙)化学性质活泼，遇水发生激烈反应，在化工业主要用来生产乙炔。电石品质的好坏决定了发气量的多与少，进而决定了电石的价格。生产厂家每采购一批电石，在电石到厂后都会对其采样并制样，进而化验得出发气量值来判断电石的品质。目前电石行业内基本为人工制样，制样人员的制样过程在两名监督人员陪同下进行。首先启动破碎机，将采集到的电石样品倒入破碎机进行破碎，将破碎好的电石电样品倒入分选筛中以手动的形式进行筛分(筛网孔径3.5mm)，进而将筛选后的电石分别装入4个样瓶，同时也将电石运输车信息卡装入4个样瓶中，最后把4瓶样品就地锁入样品柜中。第二天由转运人员开锁取样，将样瓶内部的车辆信息卡替换成数字编码并做好记录，其中两瓶作为化验样品送至化验间进行化验，另外2瓶作为备查样品锁入存样点的样品柜中保存1星期，当生产电石厂家对化验结果有争议时启用备查样品进行二次检验。目前行业内的电石制样方式存在以下缺点：在电石制样过程中会产生大量的粉尘，而且电石是3类致癌物质，危害制样操作人员的身体健康。国标GB10665-2004中规定用于电石发气量测定的电石粒度在5-12mm，而目前行业内人工制得的电石样品粒度多在1-15mm不等，后续的化验工作人员的工作中便增加了挑选满足化验粒度的电石，不仅降低了工作效率，又增加了劳动强度。目前行业内的电石制样过程中，制样人员需要在监督人员的陪同下工作，主要是为了避免人为因素干扰试验结果。这样对企业来说不仅增加了用人成本，又不能完全杜绝人为的干扰因素。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术的目的在于避免电石粉尘对身体造成的伤害、保证电石样品安全，提供一种用于电石自动制样的电气控制系统及其控制方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于电石自动制样的电气控制系统，包括管理层、控制层和执行机构；所述管理层为上位机，用于进行系统的组态，值班人员可以在值班室远程启停现场的设备、输入工作数据以及实时的监控现场设备的运行状态；所述控制层为工业可编程逻辑控制器，用于进行现场的工作流程控制；所述执行机构包括除尘风机组、电石制样系统，所述除尘风机组安装在电石制样系统的各执行机构中，所述电石制样系统包括存放电石原石的样筒、破碎机、电动分选筛；所述电动分选筛下一执行机构为集料加样装置，集料加样装置下方为运送线，运送线上还设置有称重单元，所述称重单元作为变送器将样瓶内的电石重量值实时反馈至现场控制层；运送线上输送有若干样瓶，每一样瓶对应有RFID标签，在运送线上还设有压盖机，压盖机将瓶盖压在样瓶开口处；运送线的终端连接至样瓶存放区。优选的，电动分选筛和集料加样装置还连接有回收运送线，回收运送线的终端连接至余料回收仓。优选的，控制层配置有数字量输入输出接口、模拟量输入输出接口、高速脉冲输入输出接口、RJ45工业以太网接口以及RS485串行通讯接口。优选的，除尘风机组、破碎机、电动分选筛及运送线的皮带机均安装有开关传感器。优选的，所述样筒安装在翻转机构上。本专利技术还公开了上述用于电石自动制样的电气控制方法：(1)开始制样之前操作员只需要将电石样的信息录入在上位机中，确认制样设备中放置好制样所需的空瓶和瓶盖即可；(2)当电石制样系统开始工作时，启动除尘风机组，吸除掉由破碎机、电动分选筛等机构工作所产生的电石粉尘；(3)在电石制样系统工作之前，输送带会把空样瓶输送至加样工位，在加样工位的下方安装有称重单元，先检测空样瓶的质量是否在规定的偏差范围之内，如果空样瓶的质量与标准空样瓶质量偏差过大，证明空样瓶内可能装有物质，这时需要人工来介入；如果测得空样瓶没有问题的话，将样瓶上的电子标签写入编码，完成检测；(4)依次启动弃料回输线、分选筛以及破碎机，以上设备均正常启动后，翻转机构会带动采样桶动作，将桶内的电石倒入破碎机中进行破碎；判断灌装工位中的空样瓶是否准备好，没准备好则继续等待，如果准备好后则启动加样装置进行加样灌装工作；(5)随后电石进入电动分选筛，进行筛选，符合标准的电石进入集料加样装置，不合符规格的电石通过回收运送线进入余料回收仓；将集料加样装置内的电石注入写入编码的样瓶内，控制系统实时监测称重模块反馈回来的重量数据，一旦达到所设定的值便停止工作；(6)将灌装好电石的样瓶移动至压盖工位进行压封盖操作，压封盖完成后将样瓶输送至样瓶存放区即可；随后按照该工作流程进行电石的制样，直至灌装完成4瓶后本次制样工作流程结束。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、采用电石自动制样的电气控制方法不需人工参与制样，由自动化设备全部完成。制样过程自然也就不会造成对人员的身体健康危害。同样的系统内还设置有空气除尘设备，当自动制样系统启动工作时除尘便会跟随一同启动，使得制样设备周围的环境粉尘量低。2、该电石自动制样控制系统包含有出口为12mm的颚式破碎机和双层电动分选筛(上层网孔12mm，下层网口5mm)，这样就可以使得振动分选出来的电石粒度完全满足国标GB10665-2004中的要求。3、电石自动制样控制系统在制样灌装的过程中，会将每个承装电石样瓶上的RFID标签写入一个编码，并且压封一个仅仅可以拆封一次的一次性瓶盖。这样就可以保证在制样到化验拆封之前没有人员可以接触到电石样品，彻底杜绝了人工制样所带来的干扰化验的因素。附图说明图1为本专利技术电石自动制样系统结构图；图2为本专利技术电石自动制样电气控制原理图；图3为本专利技术电石自动制样控制工作流程图。图中标号：1、除尘风机组；2、样筒；3、破碎机；4、电动分选筛；5、回收运送线；6、余料回收仓；7、集料加样装置；8、样瓶；9、运送线；10、称重单元；11、瓶盖；12、压盖机；13、样瓶存放区。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。请参阅图1，为电石自动制样的系统结构图；当整个系统开始工作时，除尘电机组1便会工作，吸除掉由破碎机3、电动分选筛4等机构工作所产生的电石粉尘，使设备周围的粉尘量变小。制样的流程围绕着电石的运转流向进行，开启制样后会依次启动除尘电机组1、回收运送线5、电动分选筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电石自动制样的电气控制系统，其特征在于：包括管理层、控制层和执行机构；所述管理层为上位机，用于进行系统的组态，值班人员可以在值班室远程启停现场的设备、输入工作数据以及实时的监控现场设备的运行状态；所述控制层为工业可编程逻辑控制器，用于进行现场的工作流程控制；所述执行机构包括除尘风机组(1)、电石制样系统，所述除尘风机组(1)安装在电石制样系统的各执行机构中，所述电石制样系统包括存放电石原石的样筒(2)、破碎机(3)、电动分选筛(4)；所述电动分选筛(4)下一执行机构为集料加样装置(7)，集料加样装置(7)下方为运送线(9)，运送线(9)上还设置有称重单元(10)，所述称重单元(10)作为变送器将样瓶(8)内的电石重量值实时反馈至现场控制层；运送线(9)上输送有若干样瓶(8)，每一样瓶(8)对应有RFID标签，在运送线(9)上还设有压盖机(12)，压盖机(12)将瓶盖(11)压在样瓶(8)开口处；运送线(9)的终端连接至样瓶存放区(13)。

【技术特征摘要】
1.一种用于电石自动制样的电气控制系统，其特征在于：包括管理层、控制层和执行机构；所述管理层为上位机，用于进行系统的组态，值班人员可以在值班室远程启停现场的设备、输入工作数据以及实时的监控现场设备的运行状态；所述控制层为工业可编程逻辑控制器，用于进行现场的工作流程控制；所述执行机构包括除尘风机组(1)、电石制样系统，所述除尘风机组(1)安装在电石制样系统的各执行机构中，所述电石制样系统包括存放电石原石的样筒(2)、破碎机(3)、电动分选筛(4)；所述电动分选筛(4)下一执行机构为集料加样装置(7)，集料加样装置(7)下方为运送线(9)，运送线(9)上还设置有称重单元(10)，所述称重单元(10)作为变送器将样瓶(8)内的电石重量值实时反馈至现场控制层；运送线(9)上输送有若干样瓶(8)，每一样瓶(8)对应有RFID标签，在运送线(9)上还设有压盖机(12)，压盖机(12)将瓶盖(11)压在样瓶(8)开口处；运送线(9)的终端连接至样瓶存放区(13)。2.根据权利要求1所述的一种用于电石自动制样的电气控制系统，其特征在于：所述电动分选筛(4)和集料加样装置(7)还连接有回收运送线(5)，回收运送线(5)的终端连接至余料回收仓(6)。3.根据权利要求1所述的一种用于电石自动制样的电气控制系统，其特征在于：所述控制层配置有数字量输入输出接口、模拟量输入输出接口、高速脉冲输入输出接口、RJ45工业以太网接口以及RS485串行通讯接口。4.根据权利要求1所述的一种用于电石自动制样的电气控制系统，其特征在于：所述除尘风机组(1)、破碎机(3)、电动分选筛(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖嘉平，李鹏，孙建军，王莹，王瑞，
申请(专利权)人：北京沄汇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11