物料配料自动化控制系统的结构模式技术方案

本实用新型专利技术涉及一种物料配料、计量计算机集中式自动化控制系统的结构模式。该物料配料自动化控制系统含有ＰＣ总线工业控制计算机及现场配料、计量控制设备，同计算机Ｉ／Ｏ板连接的开关量输入、输出板外接隔离继电器组，每种物料配料、计量控制单元含有储料仓、计量称斗和称重传感器，称重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，计算机输出的开关量信号通过开关量输出板及隔离继电器组控制连接现场物料配料、计量控制设备，反映现场设备状态的开关量输入信号通过隔离继电器组、开关量输入板和系统Ｉ／Ｏ板接入计算机。本实用新型专利技术实现了物料配料、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。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

The structure model of automatic control system for material batching

The utility model relates to a structural model of a centralized automatic control system for material batching and measuring computers. The automatic control system with PC bus industrial control computer and control equipment, ingredients measurement site, with the computer I / O board connected to the switch input and output board external isolation relay group, each kind of material proportioning and metering control unit comprises a storage bin, measuring bucket and weighing sensor, weighing weighing signal simulation the sensor output is amplified by the amplifier access system of A / D conversion board, the computer output switch signal through the switch output board and relay control connection group on-site material proportioning and metering control equipment, reflect the state of the equipment switch input signal through the isolation relay unit, switch input board and system I / O board computer access. The utility model realizes the centralized control and management of the batching, metering and mixing of the computer control system with multiple tasks, multiple windows and multiple users.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种物料配料、计量计算机集中式自动化控制系统，特别是涉及一种物料配料自动化控制系统的结构模式。二
技术介绍
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，其组成框图参见说明书附图1、图2。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)，图1中的下位机(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。图2结构采用单元组合式，配料控制仪(电脑称)MCS-U36、搅拌控制器MCS-298和逻辑控制器MCS-8721三种模块均内置单片机，也称之为多机并行工作的分布式控制系统，该系统为每一个配料、计量单元配置一个MCS-U36模块，用于接收称重传感器输出的与重量信号成正比的模拟信号，并控制配料称重过程中料仓的给料机构和料斗的卸料机构以及其它机械动作。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。三、
技术实现思路
本技术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物料配料自动化控制系统的结构模式。本技术所采用的技术方案一种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、系统供电电源及现场配料、计量控制设备，同PC总线工业控制计算机系统I/O板连接有开关量输入板和开关量输出板，与开关量输入板和开关量输出板连接有隔离继电器组，该物料配料自动化控制系统含有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、计量称斗和称重传感器，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，称重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，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系统I/O板、开关量输出板及隔离继电器组控制连接储料仓给料门电磁阀、计量称斗卸料门电磁阀，反映现场各设备对应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；系统供电电源为PC总线工业控制计算机及外围设备、现场配料、计量控制设备和称重传感器及放大器、隔离继电器组、开关量输入板、开关量输出板提供工作电源。该物料配料自动化控制系统含有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、计量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系统I/O板、开关量输出板及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接入系统A/D转换板和PC总线工业控制计算机连接，反映现场配料、计量控制设备状态的开关量输入信号通过隔离继电器组、开关量输入板和系统I/O板接入PC总线工业控制计算机。该物料配料自动化控制系统含有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，称重传感器输出的的称重模拟信号经放大器放大后接入系统A/D转换板；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，反映输送泵和计量称斗卸料门状态的开关量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。称重传感器采用电阻应变拉力或压力称重传感器，传感器输出信号接入有外接电源的模拟量放大载板，经放大器5B30放大后输出连接系统A/D转换板，接入PC总线工业控制计算机；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，实现和PC总线工业控制计算机连接。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。同隔离继电器组HH53P连接有手动干预控制电路。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光隔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。本技术的积极有益效果1、本技术物料配料、计量自动控制系统以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、计量及混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种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、系统供电电源及现场配料、计量控制设备，其特征是：同ＰＣ总线工业控制计算机系统Ｉ／Ｏ板连接有开关量输入板和开关量输出板，与开关量输入板和开关量输出板连接有隔离继电器组，该物料配料自动化控制系统含有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、计量称斗和称重传感器，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，称重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，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系统Ｉ／Ｏ板、开关量输出板及隔离继电器组控制连接储料仓给料门电磁阀、计量称斗卸料门电磁阀，反映现场各设备对应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；系统供电电源为ＰＣ总线工业控制计算机及外围设备、现场配料、计量控制设备和称重传感器及放大器、隔离继电器组、开关量输入板、开关量输出板提供工作电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭金兵，白伟林，陈红刚，占齐惠，李震，
申请(专利权)人：郑州恒信源计算机技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]