帶控制器的自動粉料摻混和輸送裝置的製作方法
2023-10-05 02:59:59
專利名稱：帶控制器的自動粉料摻混和輸送裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於化工行業中粉料的摻混和輸送的自動控制裝置，特別是涉及粉料的摻混和輸送用的具有實時監測、控制、漢化圖形顯示、故障診斷、記錄、報警和列印功能的帶控制器的自動粉料摻混和輸送裝置。
目前化工行業中，如貴陽冶金化工廠等單位，粉料的摻混輸送主要使用機械傳送和人工操作方法進行，生產方式落後，產品質量無保證(物理性能不均勻)，效率低，工人勞動強度大，對環境汙染嚴重。
本實用新型的目的在於克服以往粉料的摻混輸送過程採用機械傳送和人工操作方法所帶來的汙染環境嚴重、工人勞動強度大和摻混不均勻的缺點；為了實現粉料的摻混輸送過程自動控制，減輕工人勞動強度和提高摻混效率；為了降低成本和功耗；從而提供一種具有擴展性能好、結構簡單、集成度和可靠性高、壽命長的適用於惡劣的工業現場環境的多功能的帶控制器的自動粉料摻混和輸送裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型所提供的帶控制器的自動粉料摻混和輸送裝置包括由包裝倉和通過輸送管道與混合倉相連組成，混合倉的倉體、中發送罐和下中發送罐之間通過輸送管道連通，倉體、中發送罐和下中發送罐上方分別安裝有料位計，和底部分別安裝有氣動電磁閥，氣動電磁閥分別安裝在輸送管道上；倉體通過循環管道和下發送罐相連接，其上安裝有循環閥；下發送罐通過輸送管道和包裝倉相連接，其上安裝有輸送閥；溫度傳感器安裝在倉體的上方；料位計輸出的高電平和低電平引出線分別和開關量輸入模板對應一路的光耦器件的輸出高電平和低電平引入線相連接，第一個氣動電磁閥到第二個氣動電磁閥，和第三個氣動電磁閥到第四個氣動電磁閥的輸入220伏火線和中線分別和輸出模板的對應一路的交流固態繼電器(SSR)的火線和中線相連接。控制器由CPU主模板與總線模板相連接、裝置支持模板和總線模板相連接、開關量輸入模板上位與總線模板相連接，下位與料位計連接；輸出模板上位和總線模板相連接，下位與執行機構氣動電磁閥相連接；顯示模板及上述各模板通過插槽與總線模板相連接；安裝在倉體上方的溫度傳感器的輸出端與A/D卡的輸入端相接。總線模板是一個多插槽STD總線模板機箱，上述各模板通過插槽與總線模板相連接即構成本實用新型的控制器。
倉體通過循環管道和下發送罐相連接，給物料提供循環通道；由於下發送罐連接有帶閥門的輸送管道並與包裝倉連通，所以通過輸送管道給物料輸送到包裝倉，通過控制下發送罐輸送管道上的閥門的開、閉時間，可以產生合適的氣栓和(物)料栓，進而有效地控制物料的摻混和輸送過程。
本實用新型的優點在於1、在本實用新型的裝置中進行物料摻混，一次即可完成數據檢測、處理、控制、報警處理和邏輯判斷，大大地減輕了工人的勞動強度。
2、該裝置是密封式物料摻混裝置，避免了對環境的汙染。
3、由於實現了摻混和輸送過程完全自動控制，有效地提高生產效率。
以下結合附圖對本發明進行詳細說明
圖1為本實用新型的控制器結構示意圖；圖2為本實用新型摻混器結構和輸送流程圖；圖3為本實用新型的控制器控制流程框圖。
實施例1
以下結合附
圖1-3對二氧化錳粉料的摻混輸送過程具體描述本實用新型的工作原理和實施情況。
在圖中1——倉體； 2——中發送罐；3——下發送罐； 4——管道；5——氣動電磁閥；6——氣動電磁閥；7——輸送閥(氣動電磁閥)；8——下罐風閥(氣動電磁閥)；9——循環閥(氣動電磁閥)；10——料位計；11——料位計； 12——料位計13——循環閥(氣動電磁閥)； 14——輸送閥(氣動電磁閥)；15—氣動電磁閥； 16—氣動電磁閥；17——包裝倉； 18——溫度傳感器；19——倉體入口； 20——管道；本實用新型的外圍控制設備包括包裝倉17、氣動電磁閥和料位計、溫度傳感器18；由倉體1、中發送罐2和下中發送罐3組成的混合倉。倉體1完成集料功能，兩發送罐完成物料發送功能(將物料發送出倉體)。它們分別安裝有料位計10、11、12和氣動電磁閥5、6、8、15和16。料位計用以檢測物料狀態(有料或無料)。倉體1通過循環管道4和下發送罐3相連接，給物料提供循環通道。其上安裝有循環閥9和13。而下發送罐通過輸送管道20和包裝倉17相連接，給物料提供輸送通道。其上安裝有輸送閥7和14。該控制器通過控制13和14的開、閉時間可以產生合適的氣栓和(物)料栓，進而有效地控制物料的摻混和輸送過程。料位計10、11、12的輸出高電平和低電平引出線分別和
圖1中的開關量輸入模板對應一路的光耦器件TLP521的輸出高電平和低電平引入線相連接。執行機構5到6和13到16的輸入220伏火線和中線分別和
圖1中的輸出模板的對應一路的交流固態繼電器(SSR)的火線和中線相連接。而溫度傳感器(熱電阻)18的輸出線和
圖1中的A/D卡的信號變換輸入端相連。
其中CPU主模板包括CPU微處理器、存儲器、外圍接口和STD總線接口部分組成。CPU部分由V20 CPU、超大規模集成電路VLSI及PAL器件構成。V20是日本NEC公司的產品。存儲器部分包括640KB VRAM和128KB ROM。顯示部分包括字符發生器、64KB VRAM和圖形控制器。外圍接口包括通信、列印、軟盤控制器、中斷、報警和鍵盤接口。改模板採用ALL-IN-ONE結構即一塊主模板包含了CPU、內存擴展、顯示、磁碟、列印和中斷等功能卡。其優點是集成度高，抗振動、抗幹擾性能好，並且大幅度降低了成本和功耗。同時減少了插槽的佔用量。該模板與總線模板相連接，在本實用新型中完成數據檢測、處理、控制、報警處理和邏輯判斷功能。
裝置支持模板包括有後備電池、實時時鐘、看門狗電路(WATCHDOG)、電源監視器、總線終端網絡和電子盤電路。後備電池使用60mA的鎳鎘電池；實時時鐘採用MC146818；看門狗電路採用CD4060計數器；電源監視器採用LM339；總線終端網絡採用STD總線終端網絡；電子盤電路採用1片HM628128晶片和3片27C010晶片按EMS(Expanded Memory Specification)內存擴展規範構成。該模板與總線模板相連接，完成應用程式的存儲、復位、電源監視和提供後備電源功能。
開關量輸入模板包括光耦器件TLP521、數據緩衝器7CHC244，每個緩衝器接入開關量和連續I/O口地址的解碼控制器件74HC688和74HC139。該模板上位與總線模板相連接，下位與料位計連接，通過CPU將當前各路開關量狀態讀入本實用新型，完成信號採集功能。
輸出模板包括有220V/3A的交流固態繼電器(SSR)，緩衝存儲器(74HC373)、解碼器(74HC688)和反相器(74LS06)。繼電器本身採用光電隔離方法。輸出模板上位與總線模板相連接，下位與每個執行機構—氣動電磁閥相連接。CPU通過對該輸出模板的輸出操作，即可直接驅動固態繼電器，達到大功率輸出的要求，進而控制氣動電磁閥。
顯示模板包括一個VGA顯示器、STD總線接口電路、顯示及存儲器部分。顯示部分包括一個多功能TVGA主控晶片Tridland 9000B、時鐘晶片TCK9002、DAC及視頻接口。存儲器部分包括512KB VRAM及時32KB ROM BIOS。該模板與總線模板相連接，完成本實用新型的顯示功能。
總線模板是一個多插槽STD總線模板機箱。電源採用5V/5A和±12V/1A。
上述各模板通過插槽與總線模板相連接即構成本控制器。附圖描述了本實用新型的實施方案。
圖1為本實用新型之結構圖；圖2為本實用新型摻混和輸送流程圖；圖3為本實用新型控制程序框圖。
圖1和圖2之間是這樣連接的圖2中的料位計10、11、12的輸出高電平和低電平引出線分別和
圖1中的開關量輸入模板對應一路的光耦器件TLP521的輸出高電平和低電平引入線相連接。執行機構5到6和13到16的輸入220伏火線和中線分別和
圖1中的輸出模板的對應一路的交流固態繼電器(SSR)的火線和中線相連接。而溫度傳感器(熱電阻)18的輸出線和
圖1中的A/D卡的信號變換輸入端相連。
氣動電磁閥用以控制氣流和物料的開和閉。其中5、6、8完成動力氣源的控制，15、16完成物料的下料和隔離功能。它是採用壓縮空氣動力作動力源。二氧化錳粉料和其它成分先經倉體1的入口19進入到倉體1，摻混過程是通過管道4在倉體1、發送罐2和3上下之間進行(進行方向如附圖2箭頭所示)。摻混過程完成後接著進行輸送過程，而輸送過程是通過管道20從發送罐3到包裝倉17之間進行。本實用新型的控制器根據採集到混合倉各個部位的料位狀態，根據氣動輸送原理，按照本控制器設定的程序打開和關閉相應的氣動電磁閥(總稱執行機構)，從而實現粉料的摻混和輸送過程。在附圖2中氣動電磁閥5、6和8，被打開時，即有壓縮空氣進來作為摻混和輸送過程的動力。本實用新型中料位計是一種料位檢測傳感器(市場有售)，用來檢測料位計安裝部位是否有料(既粉料)，如有料則給出開關電信號(5伏)。其具體控制過程是這樣的先從倉體入口19給混合倉體1上夠二氧化錳等粉料、給執行機構和料位計等上電，開啟本控制器電源，並從鍵盤上鍵入準備工作命令，此時該控制器關閉所有執行機構，系統進入預備工作狀態。接著該控制器對混合倉體1上部的料位(10)進行料位檢測，當檢測到有料時，給出聲光提示信號。接著對料位計12作料位檢測，有料時則關氣動電磁閥16、打開氣動電磁閥8、循環閥9和13，此時摻混過程開始。如果無料，則打開氣動電磁閥15、16和氣動電磁閥5，直到有料為止。接著對料位計11和12作交替的循環料位檢測，並控制相應的氣動電磁閥打開或關閉，使物料從混合倉體上部1到發送罐2、3，經循環管道4再返回到倉體上部，如此完成第一次摻混循環過程。為了滿足更高的混合均勻度標準，可以進行第二次或第三次混合。當摻混過程完成後，操作人員給出指令，本控制器即關閉循環閥9和13，並打開氣動電磁閥7和14，此時控制器轉向由混倉經管道20到包裝倉17的物料輸送過程。該輸送過程的控制原理和上述摻混過程是相同的，只是打開氣動電磁閥7和14而關閉9和13。整個控制程序如附圖3所示。附圖2中的溫度傳感器18用來監測混倉內溫度。
權利要求1，一種帶控制器的自動粉料摻混和輸送裝置，包括由包裝倉(17)和通過輸送管道(20)與混合倉相連組成，其特徵在於混合倉的倉體(1)、中發送罐(2)和下中發送罐(3)之間通過輸送管道連通，倉體(1)、中發送罐(2)和下中發送罐(3)上方分別安裝有料位計(10)、(11)、(12)，和底部分別安裝有氣動電磁閥(5)、(6)、(8)，氣動電磁閥(15)和(16)分別安裝在輸送管道上；倉體(1)通過循環管道(4)和下發送罐(3)相連接，其上安裝有循環閥(9)和(13)；下發送罐通過輸送管道(20)和包裝倉(17)相連接，其上安裝有輸送閥(7)和(14)；料位計(10)、(11)、(12)輸出的高電平和低電平引出線分別和開關量輸入模板對應一路的光耦器件的輸出高電平和低電平引入線相連接，氣動電磁閥(5)到(9)和(13)到(16)的輸入220伏火線和中線分別和輸出模板的對應一路的交流固態繼電器的火線和中線相連接；溫度傳感器(18)的輸出線和A/D卡的信號變換輸入端相連；控制器由CPU主模板與總線模板相連接、裝置支持模板和總線模板相連接、開關量輸入模板上位與總線模板相連接，下位與料位計連接；輸出模板上位和總線模板相連接，下位與氣動電磁閥(5)、(6)、(7)、(8)、(9)和(13)、(14)、(15)、(16)相連接；顯示模板及上述各模板通過插槽與總線模板相連接；安裝在倉體上方的溫度傳感器(18)的輸出端與A/D卡的輸入端相接。
專利摘要本實用新型涉及粉料用帶控制器的自動摻混輸送裝置。它由混合倉通過輸送管道與包裝倉相連接,混合倉的倉體、中發送罐和下中發送罐通過輸送管道相連接,它們分別安裝有氣動電磁閥;CPU主模板、裝置支持模板、開關量輸入模板、輸出模板、顯示模板(包括顯示器)、通過插槽與總線模板連接組成控制器:控制器通過料位計和氣動電磁閥和混合倉相連接。本實用新型集成度和可靠性高、壽命長、抗幹擾性能好、成本和功耗低。
文檔編號B65B1/16GK2405868SQ99248229
公開日2000年11月15日 申請日期1999年10月11日 優先權日1999年10月11日
發明者左文輯 申請人:中國科學院空間科學與應用研究中心