一種攪拌機配料量監測裝置及方法
2023-04-25 00:39:36 1
專利名稱：一種攪拌機配料量監測裝置及方法
技術領域：
本發明屬於信號監測及處理技術領域，特別涉及攪拌機控制裝置中專用的對配料量監測的裝置及方法。
背景技術：
目前，攪拌站內的攪拌機上通常安裝的採集裝置是控制裝置平臺，控制裝置平臺通過對變送器轉換後的信號進行採集，並對信號進行處理，最後生成攪拌機在工作過程中的配料量。但是結果數據中並不能看出在卸料過程是否出現違規配料行為，其顯示結果數據全部為事先設定的配料量。因此，這樣的信號採集及處理方式無法保證數據真實性，最終將導致產品的質量不合格，而不合格的產品運用在工程施工上，將會給工程帶來嚴重的危害，給企業帶來嚴重的損失。因此，研製一種攪拌機配料量監測裝置及方法一直是急待解決的課題。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供了一種攪拌機配料量監測裝置及方法，以達到實時信號採集、實時監測配料操作、保證採集數據真實性以及防止造假的目的。本發明的技術方案是這樣實現的一種攪拌機配料量監測裝置，包括攪拌機、變送器、信號端子排和控制裝置平臺，此外，還包括
生產數據監測及分析系統用於實時監測控制裝置平臺的輸入輸出信號，並將信號進行解析、整合、轉換，對生成的數據進行平滑、過濾處理，最後依據接收料鬥開關信號次數進行判定違規配料行為；通過數據的生成，運算並統計出攪拌機上各料鬥的實際配料量、違規配料的料鬥號及違規配料量；
所述的生產數據監測及分析系統嵌入在控制裝置平臺內；
所述的監控端PC機與控制裝置平臺連接，用於顯示生產數據監測及分析系統最終生成的數據信息；
所述的組態軟體，安裝在監控端PC機上，作為顯示生產數據監測及分析系統最終生成的數據信息的介質軟體。一種攪拌機配料量監測方法，採用生產數據監測及分析系統實現，包括以下步驟
步驟I:啟動攪拌機準備開始配料工作。步驟2 :在控制裝置平臺上設定各料鬥的卸料順序及卸料量，各料鬥開始卸料。步驟3 :在攪拌機啟動的瞬間，變送器將對攪拌機產生的所有信號進行轉換，生成標準信號，並傳送給信號端子排。步驟4 :控制裝置平臺採集端子排傳輸的標準信號，並對標準信號進行解析，將開關信號和卸料信號進行分類，然後轉換成開關量和卸料量信息，並對其同類信息進行整合處理，最後生成卸料量，且此卸料量就是卸料前設定的配料量；同時，其結果在控制裝置平臺上顯示,供操作者查看。步驟5 :由嵌入在控制裝置平臺內的生產數據監測及分析系統，調用控制裝置平臺來讀取端子排傳輸的信號，並將讀取的信號進行解析，分辨出信號的類別，將同類信號整合在一起，再根據類別的不同轉換成開關量和卸料量，轉換的結果對應的存儲在配料時序數據中；生產數據監測及分析系統計算出各料鬥的實際配料量、違規配料量，再跟據接收料鬥開關量信號次數進行判定違規配料行為，判斷依據是
出現兩個料鬥同時開門，則第二次開門的料鬥號可記作是違規配料的料鬥號；根據配料的料鬥號查找對應的卸料量，即本次卸料關門時的卸料量與開門時的卸料量差值，該差值為本次違規配料量；各料鬥的實際配料量就是該料鬥為本身卸料量與為其他料鬥違規配料量的總和；
步驟6 生成結果數據將通過組態軟體在監控端PC機上進行顯示，供管理者進行查看。本發明的優點本發明提出的在控制裝置平臺內嵌入生產數據監測及分析系統，在不影響控制裝置平臺上其他採集軟體及設備的正常使用的情況下，直接監測控制裝置平臺的輸入輸出信號，並對監測到的信號進行解析、整合、處理，最終生成各料鬥的實際配料量、違規配料的料鬥號及違規配料量，這些結果數據的生成能夠使監控者清晰的看出本次配料的問題所在，查出產品不合格的原因；而控制裝置平臺本身對採集信號進行處理而生成的配料量實際上就是卸料前所設定的卸料值，無法辨別出是否在卸料過程中出現過違規配料。因此，本發明提出的生產數據監測及分析系統，改變了傳統的對採集信號處理及計算的模式，實時的監測保證了數據的真實性，解決了原有裝置存在的黑匣子問題，防止了造假行為；同時，本系統嵌入在控制裝置平臺內，能夠減少安裝的技術難度，降低了成本，而且與原裝置同時進行工作，實現了資源共享，並分別生成結果數據，使管理者清晰的甄別出造假行為；進而加強了對攪拌站配料過程的管理，遏制了偷工減料、弄虛作假的現象，給企業和國家帶來更大的效益。
圖I為本發明一種攪拌機配料量監測裝置的結構框 圖2為本發明一種攪拌機配料量監測裝置的工作流程圖。
具體實施例方式 下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步詳細的說明。本實施方式給出一種攪拌機配料量監測裝置結構框圖，如圖I所示。包括攪拌機
I、變送器2、信號端子排3和控制裝置平臺4，還包括安裝於控制裝置平臺4內的生產數據監測及分析系統4-1、監控端PC機5以及位於監控端PC機內的組態軟體5-1，。生產數據監測及分析系統4-1，嵌入在控制裝置平臺4內，用於實時監測控制裝置平臺的輸入輸出信號(即本實施方式中的生產數據監測及分析系統4-1調用控制裝置平臺4來讀取端子排輸出的信號)，並將信號解析，分辨出信號的類別(是開關信號還是卸料信號)，將同類信號整合在一起，再根據類別的不同轉換成開關量和卸料量，轉換的結果對應的存儲在配料時序數據中，對生成的數據進行平滑、過濾處理，即依照配料時序數據，計算出各料鬥的實際配料量、違規配料量，再跟據接收料鬥開關量信號次數進行判定違規配料行為，判斷依據是出現兩個料鬥同時開門，則第二次開門的料鬥號可記作是違規配料的料鬥號；根據配料的料鬥號查找對應的卸料量，即本次卸料關門時的卸料量與開門時的卸料量差值，即該差值為本次違規配料量；各料鬥的實際配料量就是該料鬥為本身卸料量與為其他料鬥違規配料量的總和。最後，結果數據將通過組態軟體5-1在監控端PC機5上進行顯不O監控端PC機5與控制裝置平臺4通過計算機網絡連接，用於顯示生產數據監測及分析系統4-1最終生成的各料鬥的實際配料量、違規配料的料鬥號及違規配料量。組態軟體5-1安裝在監控端PC機5上，作為顯示生產數據監測及分析系統4-1最終生成的數據信息的介質軟體。本實施方式所採用的生產數據監測及分析系統4-1，在不影響控制裝置平臺4上其他採集軟體及設備的正常使用的情況下，將直接監測控制裝置平臺4的輸入輸出信號，並對監測到的信號進行解析、整合和轉換處理。該生產數據監測及分析系統4-1嵌入在控制裝置平臺4內的目的以及兩者工作不同點在於①控制裝置平臺4具有控制功能，它能夠設定並控制攪拌機的卸料量，具有人為因素；②將生產數據監測及分析系統4-1嵌入在控制裝置平臺4內，使生產數據監測及分析系統4-1調用控制裝置平臺4來讀取信號端子排3傳輸的信號，使兩者同時工作，生成的數據保持同時性，便於結果 區分；③在安裝生產數據監測及分析系統4-1時減少了技術難度，降低了安裝成本；④生產數據監測及分析系統4-1實時監測控制裝置平臺4的輸入輸出信號，並將信號進行解析、整合、轉換，對應的生成配料時序數據，再根據該時序數據計算得出各料鬥的實際配料量、違規配料的料鬥號及違規配料量，這種實時監測、計算保證了數據真實性；同時，使管理者能夠清晰的在監控端PC機5中清晰的看到真實的結果，防止了造假控制裝置平臺4是根據對配料量的設定而生成的最後的配料量，其配料量全部是準確值，無法看出在卸料過程中是否出現過違規配料的操作，這樣就無法保證數據的真實性；⑥通過對生產數據監測及分析系統4-1與控制裝置平臺4生成數據的對比，管理者就能夠清晰的看出本次配料數據是否真實，甄別配料過程中的造假行為，解決了控制裝置平臺4自身的黑匣子。本實施方式利用生產數據監測及分析系統對配料量數據進行處理的流程如圖2所示。該流程開始於步驟201。在步驟202，啟動攪拌機準備開始配料工作，本實施方式中採用料鬥8個，分用於配置I號料 8號料。在步驟203，在控制裝置平臺上設定各料鬥的各料鬥的卸料順序及卸料量，各料鬥開始卸料。本實施方式中，設定的配料量及卸料順序為1號料500公斤；2號料550公斤；3號料350公斤；4號料500公斤；5號料450公斤；6號料260公斤；7號料200公斤;8號料:250公斤。在步驟204，在攪拌機啟動的瞬間，變送器將對攪拌機產生的所有信號進行轉換，生成標準信號(4 20毫安)，並傳送給信號端子排，本實施方式中所採用的信號端子個數在25 30個之間均可。在步驟205，控制裝置平臺採集端子排傳輸的標準信號，並對標準信號進行解析，將開關信號和卸料信號進行分類，然後轉換成開關量和卸料量信息，並對其進行同類信息整合處理，最後生成卸料量，且此卸料量就是卸料前設定的配料量；配料量在控制裝置平臺顯示如下
I號料500公斤；
2號料:550公斤；3號料350公斤；
4號料500公斤；
5號料:450公斤；
6號料260公斤；
7號料200公斤；
8號料:250公斤；
在步驟206，由嵌入在控制裝置平臺內的生產數據監測及分析系統，調用控制裝置平臺中的PLC來讀取端子排傳輸的信號，並將讀取的信號進行解析，分辨出信號的類別(是開關信號還是卸料信號)，將同類信號整合在一起，再根據類別的不同轉換成開關量和卸料量信·息，·
轉換的結果對應的存儲在配料時序數據中，即表I為各料鬥的配料量、表2開關量配料時序表
表I為各料鬥的配料量
權利要求
1.一種攪拌機配料量監測裝置，包括攪拌機、變送器、信號端子排和控制裝置平臺，其特徵在於還包括 生產數據監測及分析系統用於實時監測控制裝置平臺的輸入輸出信號，並將信號進行解析、整合、轉換，對生成的數據進行平滑、過濾處理，最後依據接收料鬥開關信號次數進行判定違規配料行為、並通過生成的數據，統計出攪拌機上各料鬥的違規配料量，以及實際配料量。
2.根據權利要求I所述的攪拌機配料量監測裝置，其特徵在於所述的生產數據監測及分析系統嵌入在控制裝置平臺內。
3.根據權利要求I所述的攪拌機配料量監測裝置，其特徵在於所述的解析是指分辨出信號的類別，是開關信號還是卸料信號；所述的整合是指將同類別的信號整合在一起；所述的轉換是指分別將開關信號和卸料信號轉換成開關量和卸料量。
4.根據權利要求I所述的攪拌機配料量監測裝置，其特徵在於所述的判定違規配料是指當出現兩個料鬥同時開門時，則第二次開門的料鬥可記作是違規配料。
5.一種攪拌機配料量監測方法，採用權利要求I所述的攪拌機配料量監測裝置，其特徵在於包括以下步驟 步驟I :啟動攪拌機開始配料工作； 步驟2 :在控制裝置平臺上設定各料鬥的卸料順序及卸料量，各料鬥進行卸料； 步驟3 :在攪拌機啟動的瞬間，變送器將對攪拌機產生的所有信號進行轉換，生成標準信號，並傳送給信號端子排； 步驟4 :控制裝置平臺採集端子排傳輸的標準信號，並對標準信號進行解析，將開關信號和卸料信號進行分類，然後轉換成開關量和卸料量信息，並對其進行同類信息整合處理，最後生成卸料量，且此卸料量就是卸料前設定的配料量；同時，控制裝置平臺上顯示結果，供操作者查看； 步驟5 :由嵌入在控制裝置平臺內的生產數據監測及分析系統，調用控制裝置平臺來讀取端子排傳輸的信號，並將讀取的信號進行解析，分辨出信號的類別，將同類信號整合在一起，再根據類別的不同轉換成開關量和卸料量信息，轉換的結果對應的存儲在配料時序數據中；多路數據採集分析系統計算出各料鬥的實際配料量、違規配料量，再跟據接收料鬥開關量信號次數進行判定違規配料行為，判斷依據是 出現兩個料鬥同時開門，則第二次開門的料鬥號可記作是違規配料的料鬥號；根據配料的料鬥號查找對應的卸料量，即本次卸料關門時的卸料量與開門時的卸料量差值，即該差值為本次違規配料量；各料鬥的實際配料量就是該料鬥為本身卸料量與為其他料鬥違規配料量的總和； 步驟6 :生成結果數據將通過組態軟體在監控端PC機上進行顯示，供管理者進行查看。
6.根據權利要求5所述的攪拌機配料量監測方法，其特徵在於所述的標準信號的範圍為4 20暈安。
全文摘要
一種攪拌機配料量監測裝置及方法，屬於信號監測及處理技術領域。包括攪拌機、變送器、信號端子排和控制裝置平臺，此外還包括生產數據監測及分析系統用於實時監測控制裝置平臺的輸入輸出信號，依據接收料鬥開關信號次數進行判定違規配料行為；通過數據的生成，運算並統計出攪拌機上各料鬥的實際配料量、違規配料的料鬥號及違規配料量。本發明提出的在控制裝置平臺內嵌入生產數據監測及分析系統，可直接監測控制裝置平臺的輸入輸出信號，並對監測到的信號進行解析、整合、處理，最終生成各料鬥的實際配料量、違規配料的料鬥號及違規配料量，這些結果能夠使監控者清晰的看出本次配料的問題所在，查出產品不合格的原因。
文檔編號B01F15/04GK102861531SQ20121037604
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者石慶生, 周巍, 梁亞松, 王瑩, 史大為, 宋平玉, 康家宇, 王文利, 趙立松, 代吉祥, 嶽佔輝, 林曉明 申請人:瀋陽新一代信息技術有限公司