一种液体配料电气控制系统

1.本实用新型涉及一种自动控制装置，特别是一种液体配料电气控制系统。


背景技术：

2.在国内化工、制药、饲料等行业中，多种液体混合是必不可少的工序，而且也是其生产过程中十分重要的组成部分。但由于这些行业中存在有毒、有腐蚀性的介质，以致现场工作环境十分恶劣，不适合人工现场操作。另外，生产要求该系统要具有配料精确、控制可靠等特点，这也是人工操作和半自动化控制所难以实现的。为了帮助相关企业，特别是中小型企业实现多种液体配料、混合的自动控制，实现安全可靠的自动控制系统和高精度配料系统就显得十分迫切和必要。
3.因可编程控制器plc操作简单、体积小、易携带、智能化等优点，使得可编程控制器plc逐渐在自动化领域应用；以plc、mcgs组态软件为核心器件，设计液体配料控制系统；综合控制实现对各类原料的按需配制；系统的控制全部通过上位机进行操作，上位机监控系统能够实时反映现场设备运行情况。从而实现了生产过程的自动化、智能化，大大节省了生产时间，提高了配料精度和速度；同时，减轻了工作人员的劳动强度。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种具有良好的人机操作界面，有强抗干扰能力和高可靠性的一种液体配料电器控制系统。
5.本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案为：
6.一种液体配料电气控制系统，包括一个可编程控制器、重量变送器、开关电源、三相总开关、单相断路器、接触器、热继电器、中间继电器、指示灯、位置传感器、料位计、电动机和电磁阀；所述中间继电器包括上料中间继电器、放料中间继电器、秤斗放料中间继电器和混合机放料中间继电器；所述料位计包括上料位计和下料位计；所述电磁阀包括上料电磁阀和放料电磁阀；
7.所述三相总开关进线端分别接入三相交流电源的三条火线；
8.所述的三相总开关出线端分别接入各料仓的接触器的主触头；
9.所述各料仓的接触器的主触头的出线端接入各料仓的热继电器的发热元件；所述发热元件的出线端接各料仓的电动机；
10.所述的三相总开关出线端接入混合机接触器的主触头；
11.所述混合机接触器的主触头的出线端接入混合机热继电器的发热元件；所述发热元件的出线端接混合机电动机；
12.所述指示灯分别接入三相交流电源的三条火线；
13.所述单相断路器进线端接入外部电源的一条火线；
14.所述单相断路器出线端分别接入各料仓的上料中间继电器的常开触头；
15.所述各料仓的上料中间继电器常开触头的出线端接入各料仓接触器的线圈；
16.所述单相断路器出线端接入混合机中间继电器常开触头；
17.所述混合机中间继电器常开触头的出线端接入混合机接触器线圈；
18.所述开关电源分别接入各料仓的上料中间继电器和放料中间继电器的常开触头；
19.所述各料仓的上料中间继电器和放料中间继电器的常开触头出线端接入各料仓的上料电磁阀和放料电磁阀线圈；
20.所述开关电源分别接入秤斗放料中间继电器、混合机放料中间继电器的常开触头；
21.所述秤斗放料中间继电器的常开触头出线端接入秤斗放料电磁阀线圈；所述混合机放料中间继电器常开触头出线端接入混合机放料电磁阀线圈；
22.所述各料仓的上料位计和下料位计分别接可编程控制器的输入端的端口；
23.所述位置传感器接入可编程控制器的输入端端口；
24.所述可编程控制器模拟量输入端端口，接入重量变送器的端口端；
25.所述可编程控制器输出端端口，接入所述各料仓的上料中间继电器和放料中间继电器、秤斗放料中间继电器（dka）、混合机放料中间继电器（hka）。
26.优选的，所述三条火线包括a火线、b火线和c火线，所述单相断路器进线端接入外部电源的一条火线为c火线。
27.优选的，所述接触器包括料仓1接触器、料仓2接触器、料仓3接触器、料仓4接触器、料仓5接触器和混合机接触器。
28.优选的，所述热继电器包括料仓1热继电器、料仓2热继电器、料仓3热继电器、料仓4热继电器、料仓5热继电器和混合机热继电器。
29.优选的，所述电动机包括料仓1电动机、料仓2电动机、料仓3电动机、料仓4电动机、料仓5电动机和混合机电动机。
30.优选的，所述指示灯包括a相电源指示灯、b相电源指示灯和c相电源指示灯。
31.优选的，所述料仓的上料中间继电器包括料仓1上料中间继电器、料仓2上料中间继电器、料仓3上料中间继电器、料仓4上料中间继电器和料仓5上料中间继电器；
32.所述料仓的放料中间继电器包括料仓1放料第一中间继电器、料仓1放料第二中间继电器、料仓2放料第一中间继电器、料仓2放料第二中间继电器、料仓3放料第一中间继电器、料仓3放料第二中间继电器、料仓4放料第一中间继电器、料仓4放料第二中间继电器、料仓5放料第一中间继电器和料仓5放料第二中间继电器。
33.优选的，所述料仓的上料电磁阀包括料仓1上料电磁阀、料仓2上料电磁阀、料仓3上料电磁阀、料仓4上料电磁阀和料仓5上料电磁阀；
34.所述料仓的放料电磁阀包括料仓1放料第一电磁阀、料仓1放料第二电磁阀、料仓2放料第一电磁阀、料仓2放料第二电磁阀、料仓3放料第一电磁阀、料仓3放料第二电磁阀、料仓4放料第一电磁阀、料仓4放料第二电磁阀、料仓5放料第一电磁阀和料仓5放料第二电磁阀。
35.优选的，所述上料位计包括料仓1上料位计、料仓1下料位计、料仓2上料位计、料仓2下料位计和料仓3上料位计；
36.所述下料位计包括料仓3下料位计、料仓4上料位计、料仓4下料位计、料仓5上料位计和料仓5下料位计。
37.优选的，所述位置传感器包括秤斗放料阀关闭位置传感器和混合机放料阀关闭位置传感器。
38.本实用新型的有益效果：
39.本实用新型所提供的这种液体配料系统，设计具有良好的人机操作界面，有强抗干扰能力和高可靠性；以plc、mcgs组态软件为核心器件，设计配料控制系统；综合控制实现对各类原料的按需配制；系统的控制全部通过上位机进行操作，上位机监控系统能够实时反映现场设备运行情况，从而实现了生产过程的自动化、智能化，大大节省了生产时间，提高了备料速度。同时，减轻了工作人员的劳动强度。
附图说明
40.图1为本实用新型实施例所提供的一种液体配料电器控制系统原理图1；
41.图2为本实用新型实施例所提供的一种液体配料电器控制系统原理图2；
42.图3为本实用新型实施例所提供的一种液体配料电器控制系统原理图3；
43.附图中， plc-可编程控制器、bsq-重量变送器、p-开关电源、fu-熔断器、qf-三相总开关、qf1-单相断路器；
44.1km-料仓1接触器、2km-料仓2接触器、3km-料仓3接触器、4km-料仓4接触器、5km-料仓5接触器、km-混合机接触器；
45.1fr-料仓1热继电器、2fr-料仓2热继电器、3fr-料仓3热继电器、4fr-料仓4热继电器、5fr-料仓5热继电器、fr-混合机热继电器；
46.1ka-料仓1上料中间继电器、2ka-料仓2上料中间继电器、3ka-料仓3上料中间继电器、4ka-料仓4上料中间继电器、5ka-料仓5上料中间继电器、ka-混合机中间继电器；
47.1ka1-料仓1放料第一中间继电器、1ka2-料仓1放料第二中间继电器、2ka1-料仓2放料第一中间继电器、2ka2-料仓2放料第二中间继电器、3ka1-料仓3放料第一中间继电器、3ka2-料仓3放料第二中间继电器、4ka1-料仓4放料第一中间继电器、4ka2-料仓4放料第二中间继电器、5ka1-料仓5放料第一中间继电器、5ka2-料仓5放料第二中间继电器、dka-秤斗放料中间继电器、hka-混合机放料中间继电器；
48.dsq-秤斗放料阀关闭位置传感器、hsq-混合机放料阀关闭位置传感器；
49.1sqp1-料仓1上料位计、1sqp2-料仓1下料位计、2sqp1-料仓2上料位计、2sqp2-料仓2下料位计、3sqp1-料仓3上料位计、3sqp2-料仓3下料位计、4sqp1-料仓4上料位计、4sqp2-料仓4下料位计、5sqp1-料仓5上料位计、5sqp2-料仓5下料位计；
50.hla-a相电源指示灯、hb-b相电源指示灯、hlc-c相电源指示灯；
51.l1-a火线、l2-b火线、l3-c火线、n-零线；
52.1m-料仓1电动机、2m-料仓2电动机、3m-料仓3电动机、4m-料仓4电动机、5m-料仓5电动机、m-混合机电动机；
53.1yv-料仓1上料电磁阀、2yv-料仓2上料电磁阀、3yv-料仓3上料电磁阀、4yv-料仓4上料电磁阀、5yv-料仓5上料电磁阀；
54.1yv1-料仓1放料第一电磁阀、1yv2-料仓1放料第二电磁阀、2yv1-料仓2放料第一电磁阀、2yv2-料仓2放料第二电磁阀、3yv1-料仓3放料第一电磁阀、3yv2-料仓3放料第二电磁阀、4yv1-料仓4放料第一电磁阀、4yv2-料仓4放料第二电磁阀、5yv1-料仓5放料第一电磁
阀、5yv2-料仓5放料第二电磁阀、dyv-秤斗放料电磁阀、hyv-混合机放料电磁阀。
具体实施方式
55.下面结合实施例对本实用新型作进一步的详述，但本实用新型的范围并不仅仅局限于此，其要求保护的范围记载于权利要求的权项中。
56.参照附图1-3，本实用新型实施例提供一种液体配料电器控制系统，它包括有一个西门子s7-1200型可编程控制器plc（包含中央处理单元cpu1215c ac/dc/rly和数字量扩展模块sm1223 dc/rly）、pt350c重量变送器bsq、一个开关电源p、一个熔断器fu、一个三相总开关qf、一个单相断路器1qf、六个接触器、六个热继电器、十八个中间继电器、两个接线端子排、三个指示灯、两个位置传感器、十个料位计、六个电动机、十七个电磁阀；
57.所述的三相总开关qf进线端分别接入外部三相交流电源的a火线l1、b火线l2、c火线l3；
58.所述的三相总开关qf出线端分别接入料仓1接触器1km主触头、料仓2接触器2km主触头、料仓3接触器3km主触头、料仓4接触器4km主触头、料仓5接触器5km主触头、混合机接触器km主触头；
59.所述料仓1接触器1km主触头的出线端接入料仓1热继电器1fr的发热元件；所述料仓1热继电器1fr发热元件的出线端接料仓1电动机1m；
60.所述料仓2接触器2km主触头的出线端接入料仓2热继电器2fr的发热元件；所述料仓2热继电器2fr发热元件的出线端接料仓2电动机2m；
61.所述料仓3接触器3km主触头的出线端接入料仓3热继电器3fr的发热元件；所述料仓3热继电器3fr发热元件的出线端接料仓3电动机3m；
62.所述料仓4接触器4km主触头的出线端接入料仓4热继电器4fr的发热元件；所述料仓4热继电器4fr发热元件的出线端接料仓4电动机4m；
63.所述料仓5接触器5km主触头的出线端接入料仓5热继电器5fr的发热元件；所述料仓5热继电器5fr发热元件的出线端接料仓5电动机5m；
64.所述混合机接触器km主触头的出线端接入混合机热继电器fr的发热元件；所述混合机热继电器fr发热元件的出线端接混合机电动机m；
65.所述单相断路器1qf进线端接入外部三相交流电源的c火线l1； 所述单相断路器1qf出线端分别接入料仓1上料中间继电器1ka常开触头1ka-1、料仓2上料中间继电器2ka常开触头2ka-1、料仓3上料中间继电器3ka常开触头3ka-1、料仓4上料中间继电器4ka常开触头4ka-1、料仓5上料中间继电器5ka常开触头5ka-1和混合机中间继电器ka常开触头；
66.所述料仓1上料中间继电器1ka常开触头1ka-1出线端接入料仓1接触器1km线圈；所述料仓2上料中间继电器2ka常开触头2ka-1出线端接入料仓2接触器2km线圈；所述料仓3上料中间继电器3ka常开触头3ka-1出线端接入料仓3接触器3km线圈；所述料仓4上料中间继电器4ka常开触头4ka-1出线端接入料仓4接触器4km线圈；所述料仓5上料中间继电器5ka常开触头5ka-1出线端接入料仓5接触器5km线圈；所述混合机中间继电器ka常开触头出线端接入混合机接触器km线圈；
67.所述24v电源分别接入料仓1上料中间继电器1ka常开触头1ka-2、料仓2上料中间继电器2ka常开触头2ka-2、料仓3上料中间继电器3ka常开触头3ka-2、料仓4上料中间继电
器4ka常开触头4ka-2和料仓5上料中间继电器5ka常开触头5ka-2；
68.所述料仓1上料中间继电器1ka常开触头1ka-2出线端接入料仓1电磁阀1yv线圈；所述料仓2上料中间继电器2ka常开触头2ka-2出线端接入料仓2电磁阀2yv线圈；所述料仓3上料中间继电器3ka常开触头3ka-2出线端接入料仓3电磁阀3yv线圈；所述料仓4上料中间继电器4ka常开触头4ka-2出线端接入料仓4电磁阀4yv线圈；所述料仓5上料中间继电器5ka常开触头5ka-2出线端接入料仓5电磁阀5yv线圈；
69.所述24v电源分别接入料仓1放料第一中间继电器1ka1常开触头、料仓1放料第二中间继电器1ka2常开触头、料仓2放料第一中间继电器2ka1常开触头、料仓2放料第二中间继电器2ka2常开触头、料仓3放料第一中间继电器3ka1常开触头、料仓3放料第二中间继电器3ka2常开触头、料仓4放料第一中间继电器4ka1常开触头、料仓4放料第二中间继电器4ka2常开触头、料仓5放料第一中间继电器5ka1常开触头、料仓5放料第二中间继电器5ka2常开触头、秤斗放料中间继电器dka常开触头、混合机放料中间继电器hka常开触头；
70.所述料仓1放料第一中间继电器1ka1常开触头出线端接入料仓1放料第一电磁阀1yv1线圈；所述料料仓1放料第二中间继电器1ka2常开触头出线端接入料仓1放料第二电磁阀1yv2线圈；
71.所述料仓2放料第一中间继电器2ka1常开触头出线端接入料仓2放料第一电磁阀2yv1线圈；所述料料仓2放料第二中间继电器2ka2常开触头出线端接入料仓2放料第二电磁阀2yv2线圈；
72.所述料仓3放料第一中间继电器3ka1常开触头出线端接入料仓3放料第一电磁阀3yv1线圈；所述料料仓3放料第二中间继电器3ka2常开触头出线端接入料仓3放料第二电磁阀3yv2线圈；
73.所述料仓4放料第一中间继电器4ka1常开触头出线端接入料仓4放料第一电磁阀4yv1线圈；所述料料仓4放料第二中间继电器4ka2常开触头出线端接入料仓4放料第二电磁阀4yv2线圈；
74.所述料仓5放料第一中间继电器5ka1常开触头出线端接入料仓5放料第一电磁阀5yv1线圈；所述料料仓5放料第二中间继电器5ka2常开触头出线端接入料仓5放料第二电磁阀5yv2线圈；
75.所述秤斗放料中间继电器dka常开触头出线端接入秤斗放料电磁阀dyv线圈；所述混合机放料中间继电器hka常开触头出线端接入混合机放料电磁阀hyv线圈；
76.所述开关电源p为自控柜提供24v直流电源；
77.所述料仓1上料位计1sqp1接入可编程控制器plc的输入端i0.0端口；所述料仓1下料位计1sqp2接入可编程控制器plc的输入端i0.1端口；所述料仓2上料位计2sqp1接入可编程控制器plc的输入端i0.2端口；所述料仓2下料位计2sqp2接入可编程控制器plc的输入端i0.3端口；所述料仓3上料位计3sqp1接入可编程控制器plc的输入端i0.4端口；所述料仓3下料位计3sqp2接入可编程控制器plc的输入端i0.5端口；所述料仓4上料位计4sqp1接入可编程控制器plc的输入端i0.6端口；所述料仓4下料位计4sqp2接入可编程控制器plc的输入端i0.7端口；所述料仓5上料位计5sqp1接入可编程控制器plc的输入端i1.0端口；所述料仓5下料位计5sqp2接入可编程控制器plc的输入端i1.1端口；所述秤斗放料阀关闭位置传感器dsq接入可编程控制器plc的输入端i1.2端口；所述混合机放料阀关闭位置传感器hsq接
入可编程控制器plc的输入端i1.3端口；
78.所述可编程控制器plc模拟量输入端ai0端口，接入重量变送器bsq的端口p3-2端；所述可编程控制器plc模拟量输入端3m端口，接入重量变送器bsq的端口p3-1端；
79.所述料仓1放料第一中间继电器1ka1线圈接入可编程控制器plc的输出端q0.0端口；所述料仓1放料第二中间继电器1ka2线圈接入可编程控制器plc的输出端q0.1端口；所述料仓2放料第一中间继电器2ka1线圈接入可编程控制器plc的输出端q0.2端口；所述料仓2放料第二中间继电器2ka2线圈接入可编程控制器plc的输出端q0.3端口；所述料仓3放料第一中间继电器3ka1线圈接入可编程控制器plc的输出端q0.4端口；所述料仓3放料第二中间继电器3ka2线圈接入可编程控制器plc的输出端q0.5端口；所述料仓4放料第一中间继电器4ka1线圈接入可编程控制器plc的输出端q0.6端口；所述料仓4放料第二中间继电器4ka2线圈接入可编程控制器plc的输出端q0.7端口；所述料仓5放料第一中间继电器5ka1线圈接入可编程控制器plc的输出端q1.0端口；所述料仓5放料第二中间继电器5ka2线圈接入可编程控制器plc的输出端q1.1端口；所述秤斗放料中间继电器dka线圈接入可编程控制器plc的输出端q1.2端口；所述混合机放料中间继电器hka线圈接入可编程控制器plc的输出端q1.3端口；
80.所述料仓1上料中间继电器1ka线圈接入可编程控制器plc的输出端q8.0端口；所述料仓2上料中间继电器2ka线圈接入可编程控制器plc的输出端q8.1端口；所述料仓3上料中间继电器3ka线圈接入可编程控制器plc的输出端q8.2端口；所述料仓4上料中间继电器4ka线圈接入可编程控制器plc的输出端q8.3端口；所述料仓5上料中间继电器5ka线圈接入可编程控制器plc的输出端q8.4端口；所述混合机中间继电器ka线圈接入可编程控制器plc的输出端q8.5端口；
81.所述a相电源指示灯hla接入电源a火线l1端；所述b相电源指示灯hb接入电源b火线l2端；所述c相电源指示灯hlc接入电源c火线l3端；
82.所述液体配料电气控制系统工作过程分析：
83.首先检查各料仓是否有料，若没料，开始料仓上料。
84.1、系统参数设置
85.在mcgs组态界面进行配方设置，例如：设置配方1：料仓1设置10kg、料仓2设置8kg、料仓3设置12kg、料仓4设置14kg、料仓5设置16kg；设定液体混合时间；设置配料批次；然后进行配方选择，如选择配方1。系统参数设置后，下载数据，这时在mcgs组态界面上会显示出配方内容、混合机混合时间、配料批次等信息。
86.2、按配方配料
87.当plc检测到秤斗的放料阀确实关闭后，按选定配方设置的各料仓喂料重量，plc开始对各料仓依次向秤斗喂料。每个料仓喂料速度分为：高、中、低三种速度。
88.高速喂料：料仓的放料阀1和放料阀2同时打开，实现高速喂料；
89.中速喂料：只有料仓的放料阀1打开，实现中速喂料；
90.低速喂料：只有料仓的放料阀2打开，实现低速喂料；
91.3、液体混合
92.各个料仓按配方要求完成配料，同时plc也检测到混合机放料阀确实关闭后，混合机开始工作，液体开始混合。混合时间到，混合机下料阀打开开始放料，到此一个批次完成。