一種混凝土外加劑復配生產線的控制系統的製作方法

2023-09-17 09:15:45

專利名稱：一種混凝土外加劑復配生產線的控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種控制系統，具體來說是一種混凝土外加劑復配生產線的控制系統。
背景技術：
目前混凝土外加劑的復配生產，完全處於人工控制和人工使用簡單機械進行生產的狀態 ;計量不準和容易發生人為的差錯。產品配方的管理也處於難以監控的狀態，生產過程難以 實現可追溯性，同時存在著控制精度低，勞動強度大，產品質量不穩定的情況，這種狀況嚴 重影響著產品質量的提高和穩定，也影響到了現場的施工的正常進行。在生產規模較大，點 多面廣的情況下，管理者也難以控制自己的產品質量。在這種情況下，需要開發出一種具有 較高自動化程度的混凝土外加劑復配生產控制系統，來解決以往工人勞動強度大，生產效率 低，產品質量不穩定的問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題就是提供一種針對混凝土外加劑復配生產的自動控制系統， 它能確保所生產的外加劑的產品質量，提高生產效率，實現生產過程的可追溯性，能夠解決 工人勞動強度大，生產效率低的問題。
為了解決上述問題，本發明採用了如下技術方案
一種混凝土外加劑復配生產線的控制系統，該系統包括
開關量模塊l，與運行組態軟體的工業控制計算機2連接，輸送各種狀態信號給運 行組態軟體的工業控制計算機2，輸出運行組態軟體的工業控制計算機2的各種運行指令，並 控制系統的運行、停止或急停；
模擬量輸入模塊3，與運行組態軟體的工業控制計算機2連接，輸送各模擬量參數給運行 組態軟體的工業控制計算機2;
運行組態軟體的工業控制計算機2，與顯示模塊4、開關量模塊1和儀表模塊5連接，運行 組態軟體的工業控制計算機2對輸入的各種參數進行處理，將處理後數據輸送給顯示模塊4、 開關量模塊1和儀表模塊5;
顯示模塊4，與運行組態軟體的工業控制計算機2連接，顯示與運行組態軟體的工業控制 計算機2處理後輸出的各種數據，再將各種數據反饋給與運行組態軟體的工業控制計算機2;
儀表模塊5，與運行組態軟體的工業控制計算機2連接，輸送各儀表參數給與運行組態軟體的工業控制計算機2。
開關量模塊l包括開關量輸入模塊和開關量輸出模塊。
開關量輸入模塊採集各種運行裝態和各種報警信號的數據，再輸送給運行組態軟體的工 業控制計算機2。
開關量輸出模塊將運行組態軟體的工業控制計算機2輸出的各種運行指令輸送給繼電器 ，繼電器再將運行指令輸送給各種控制裝置。
模擬量輸入模3塊採集溫度傳感器、流量傳感器、稱重傳感器或液位傳感器輸入的各變 量的參數；或模擬量輸入模塊同時採集上述二者或二者以上傳感器的輸入的各變量的參數。
儀表模塊5包括稱重儀表與溫度儀表。
稱重儀表處理稱重傳感器輸送來的各種數據，並將處理後的數據輸送給稱重顯示和運行 組態軟體的工業控制計算機2 。
溫度儀表處理溫度傳感器輸送來的各種數據，並將處理後的數據輸送給溫度顯示和運行 組態軟體的工業控制計算機2 。
顯示模塊4包括重量顯示、溫度顯示和流量顯示。
運行組態軟體的工業控制計算機2是一種用於控制的計算機系統；組態軟體是可以從各 種儀表模塊、各種數據採集卡、模擬量輸入模塊等設備中實時採集數據，發出控制命令並監 控系統運行的一種軟體包；組態軟體能充分利用Windows系統強大的圖形編輯功能，以動畫 方式顯示監控設備的運行狀態，方便地構成監控畫面和實現控制功能，並可以生成報表、歷 史資料庫等，為工業監控軟體開發提供了便利的軟體開發平臺，從整體上提高了工控軟體的 質量。
與現有技術相比，本發明具有較高自動化的混凝土外加劑復配生產控制系統，運用運行 組態軟體的工業控制計算機準確、快捷地監控和解決配方的管理、生產過程的控制和參數記 錄、操作人員的管理、歷史數據的査詢等管理問題，從而解決了混凝土外加劑復配生產中工 人勞動強度大，生產效率低，產品質量不穩定的問題。另外，本發明使用了運行組態軟體的 工業控制計算機與稱重儀表和溫度儀表一同實現數據採集、控制和人機對話功能，系統採用 了監、控分開的控制方式，以便最大限度地發揮儀表模塊的高可靠性和運行組態軟體的工業 控制計算機的強大的圖形處理、數據記錄、人機對話功能，使得高可靠性和高性能有機地結 合在一起。


圖l為本發明的控制原理示意圖；圖2為本發明的控制原理的電路圖。
具體實施例方式
實施例開關量模塊l，與運行組態軟體的工業控制計算機2連接，輸送各種狀態信號給 運行組態軟體的工業控制計算機2，輸出運行組態軟體的工業控制計算機2的各種運行指令， 即用於接收控制臺上的控制指令和接收各執行部件的狀態信號，以利於對運行組態軟體的工 業控制計算機2的監測和向各控制裝置發出控制指令，實現對各個執行部件的控制。模擬量 輸入模塊3將實時採集的稱重傳感器、溫度傳感器、流量傳感器或液位傳感器的一個或多個 變量參數傳遞給運行組態軟體的工業控制計算機2，運行組態軟體的工業控制計算機2，對輸 入的各種參數進行處理，將處理後的數據輸送給顯示模塊4、開關量模塊l和將操作員的設置 值輸送給儀表模塊5;從而實現運行組態軟體的工業控制計算機2準確、快捷地監控和解決配 方的管理、生產過程的控制和參數記錄、操作人員的管理、歷史數據的査詢等管理問題。
顯示模塊4包括重量顯示、溫度顯示和流量顯示，它顯示運行組態軟體的工業控制計算 機2處理後輸出的各種數據，再將各種數據反饋給與運行組態軟體的工業控制計算機2。
開關量模塊l包括開關量輸入模塊和開關量輸出模塊；開關量輸入模塊採集各種運行裝 態和各種報警信號的數據，再輸送給運行組態軟體的工業控制計算機2;開關量輸出模塊將 運行組態軟體的工業控制計算機輸出的各種運行指令輸送給繼電器，繼電器再將運行指令輸 送給各種控制裝置如電磁閥、接觸器等。
儀表模塊5輸送各儀表參數給與運行組態軟體的工業控制計算機2;儀表模塊5包括稱重 儀表與溫度儀表；稱重儀表處理稱重傳感器輸送來的各種數據，並將處理後的數據輸送給稱 重顯示和運行組態軟體的工業控制計算機2;溫度儀表處理溫度傳感器輸送來的各種數據， 並將處理後的數據輸送給溫度顯示和運行組態軟體的工業控制計算機2。
生產中具體實現方法
控制系統使用了五臺稱重控制儀表和與之配套的稱重傳感器以及信號調理裝置分別用於 母液、消氣劑、引氣劑、緩凝劑及水泥適應性調節劑的稱重及控制，稱重控制儀表接收由在
WINDOWS作業系統中運行組態軟體的工業控制計算機發來的指令進行儀表的參數設置和運行 控制，並將現場的數據通過RS-485串行通信接口構成的現場總線通訊系統向控制計算機傳遞 ，實現在計算機上的圖形化顯示和數據記錄的目的。
五臺稱重控制儀表按照控制計算機的參數設置要求設置好自己的運行參數，並按控制計 算機的運行要求，自動控制自己所連接的相應的稱重罐的進料裝置的進料和放料，完成配料 過程。系統還安裝了一臺溫度控制儀表用於對物料的溫度進行PID控制和顯示，溫度控制儀表 在冬季氣溫較低時用於對攪拌混合裝置實施加溫時進行溫度控制，其他季節無需使用；溫度 控制儀表的控制值由控制計算機通過現場總線進行設置，實時值亦通過該雙向總線系統向控 制計算機傳遞，實現在控制計算機上的溫度顯示。
在控制計算機上還安裝了模擬量採集模塊和開關量輸入輸出模塊，模擬量採集模塊用於 採集流量、液位等數據，開關量輸入輸出模塊用於接收控制臺上的控制指令和接收各執行部 件的狀態信號，以利於對系統狀態的監測和向各控制裝置發出控制指令，實現對各個執行部 件的控制。各個稱重罐均採用了三個一組的稱重傳感器，和三進一出的信號調理裝置，向控 制儀表輸出4-20毫安的模擬量信號。在原料儲罐、成品儲罐上均安裝了液位傳感器，用於為 控制計算機提供液位信號；在原料儲罐的進口和成品儲罐的出口安裝了流量傳感器，用於測 量原料進入和成品輸出的數量。在各個稱重罐的出口均安裝了由電磁閥和耐腐蝕泵組成的出 料裝置，用於向混合攪拌裝置輸送物料；系統的各個電磁閥均與控制計算機的開關量輸出模 塊相連，其狀態納入了控制計算機的控制之中；混合攪拌裝置亦與控制計算機的開關量輸出 模塊連接，便於控制混合攪拌裝置的運行和出料動作。
由於採用了組態軟體來開發本系統，並採用了支持雙顯示的顯示技術，在計算機的兩個 屏幕上以動畫的形式簡潔且形象的模擬了混凝土外加劑復配生產的現場工藝流程，操作人員 能在控制室的計算機屏幕上了解外加劑復配生產的全部運行狀況，包括各種報警。取得權限 的操作人員能在控制室實現對外加劑配方參數的修改等操作。
權利要求
1.一種混凝土外加劑復配生產線的控制系統，該系統包括開關量模塊(1)，與運行組態軟體的工業控制計算機(2)連接，輸送各種狀態信號給運行組態軟體的工業控制計算機(2)，輸出運行組態軟體的工業控制計算機(2)的各種運行指令，並控制系統的運行、停止或急停；模擬量輸入模塊(3)，與運行組態軟體的工業控制計算機(2)連接，輸送各模擬量參數給運行組態軟體的工業控制計算機(2)；運行組態軟體的工業控制計算機(2)，與顯示模塊(4)、開關量模塊(1)和儀表模塊(5)連接，運行組態軟體的工業控制計算機(2)對輸入的各種參數進行處理，將處理後數據輸送給顯示模塊(4)、開關量模塊(1)和儀表模塊(5)；顯示模塊(4)，與運行組態軟體的工業控制計算機(2)連接，顯示與運行組態軟體的工業控制計算機(2)處理後輸出的各種數據，再將各種數據反饋給與運行組態軟體的工業控制計算機(2)；儀表模塊(5)，與運行組態軟體的工業控制計算機(2)連接，輸送各儀表參數給與運行組態軟體的工業控制計算機。
2.根據權利要求l所述的混凝土外加劑復配生產線的控制系統，其特 徵在於開關量模塊(1)包括開關量輸入模塊和開關量輸出模塊。
3.根據權利要求2所述的混凝土外加劑復配生產線的控制系統，其特 徵在於開關量輸入模塊採集各種運行裝態和各種報警信號的數據，再輸送給運行組態軟體 的工業控制計算機(2)。
4.根據權利要求2所述的混凝土外加劑復配生產線的控制系統，其特 徵在於開關量輸出模塊將運行組態軟體的工業控制計算機(2)輸出的各種運行指令輸送 給繼電器，繼電器再將運行指令輸送給各種控制裝置。
5.根據權利要求l所述的混凝土外加劑復配生產線的控制系統，其特 徵在於模擬量輸入模塊(3)採集溫度傳感器、流量傳感器、稱重傳感器或液位傳感入的各變量的參數；或模擬量輸入模塊(3)同時採集上述二者或二者以上傳感器的輸入的 各變量的參數。
6 根據權利要求l所述的混凝土外加劑復配生產線的控制系統，其特 徵在於儀表模塊(5)包括稱重儀表和溫度儀表。
7 根據權利要求6所述的混凝土外加劑復配生產線的控制系統，其特 徵在於稱重儀表處理稱重傳感器輸送來的各種數據，並將處理後的數據輸送給稱重顯示和 運行組態軟體的工業控制計算機(2)。
8 根據權利要求6所述的混凝土外加劑復配生產線的控制系統，其特 徵在於溫度儀表處理溫度傳感器輸送來的各種數據，並將處理後的數據輸送給溫度顯示和 運行組態軟體的工業控制計算機(2)。
9 根據權利要求l所述的混凝土外加劑復配生產線的控制系統，其特 徵在於顯示模塊(4)包括重量顯示、溫度顯示和流量顯示。
全文摘要
本發明公開了一種混凝土外加劑復配生產線的控制系統，該系統包括開關量模塊(1)、運行組態軟體的工業控制計算機(2)、模擬量輸入模塊(3)、顯示模塊(4)和儀表模塊(5)，開關量模塊(1)、顯示模塊(4)和儀表模塊(5)運行組態軟體的工業控制計算機(2)連接，實現對混凝土外加劑復配生產線的自動化控制。本發明通過對生產過程的計算機自動控制，實現了生產過程中的各種控制參數的精確控制，並實現了生產過程的可追溯性，確保了所生產的混凝土外加劑的產品質量，降低了工人的勞動強度，提高了生產效率。
文檔編號G05B15/02GK101286046SQ200810301718
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月22日 優先權日2008年5月22日
發明者帆 凌, 彭立軍, 浦青松 申請人:中鐵五局(集團)有限公司