一种精准定量放量系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及一种物料转移技术领域,更具体地说，它涉及一种精准定量放量系统及其控制方法。


背景技术：

2.罐区定量放料控制系统，原系统放料时，全靠人工手动操作，放料工、押运员要在移动罐、打料泵周边2米内，放料过程中不得脱岗、离岗，浪费人工；需要先放到移动罐上拿称上称量，容易造成多放，或者少放，计量不准确，并且步骤繁琐；由于放料速度慢，耗时久，人与物料可能接触，容易造成人员受伤，物料二次污染；以及如何提高对罐区精准放量也是目前存在的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种定量放量，精准度高以及实用性强的精准定量放量系统。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种精准定量放量系统，包括plc主体电路单元、人机界面、流量计、液位计、打料泵、罐子管道以及移动罐子，所述plc主体电路单元包括多个计算单元、控制单元、输入、输出光耦，由输入光耦采集流量计信号，传送给计算单元通过运算，计算出已放料的重量与设定重量进行比较，让控制单元控制通过指令控制光耦输出将信号发送至打料泵，控制打料泵的启停来实现是否放料，所述打料泵的输出端还连接有精准控制输出量的精准控制系统。
5.本发明进一步设置为：所述精准控制系统包括与打料泵连接的流量控制阀，流量控制阀包括a口、p口以及t口，所述a口与出料管连接，p口与打料泵的出料口连接，所述t口与回流管连接，所述回流管上设有通断阀，所述流量控制阀包括阀体、设置于阀体内的阀芯以及延时调控结构，该阀芯将阀体内腔分为输出腔和回流腔，阀芯包括位于输出腔的台状部分以及位于回流腔的平面部分，台状部分的台面面积小于平面部分，阀芯上设有连通输出腔和回流腔的若干通孔。
6.本发明进一步设置为：所述延时调控结构包括与阀体连接的延时控制腔、与阀芯连接且一端置于延时控制腔内的连接杆、设置于连接杆上的环形挡圈、与延时控制腔外壁螺丝纹连接的调节阀盖、设置于调节阀盖内的抵触挡圈以及套设与连接杆外且一端与环形挡圈抵触另一端与抵触挡圈抵触的延时调节弹簧。
7.本发明进一步设置为：所述环形挡圈和抵触挡圈上均设有限位环槽，且延时控制腔的轴向长度为延时调节弹簧轴向长度的1.3-1.4倍。
8.本发明进一步设置为：所述液位计设置在移动罐子的底部，且液位计包括设置于移动罐子底部上的安装座、设置于安装座上的球体结构、设置于球体结构周侧的电阻式压力传感器以及与电阻式压力传感器电性连接的电阻监测模块。
9.通过采用上述技术方案，有益效果，1.为了实现精准放料的效果，通过设置的流量
控制阀，因为打料泵与流量控制阀的p口连接，而流量控制阀的t口连接有回流管，a口为出料口，在进行打料时，阀芯的输出腔会先进液，而且因为阀芯上设置的通孔流通量小于p口的流量，因此阀芯会被推开，物料将从a口排出，当对通断阀进行逐渐关闭，延时调节弹簧提供阀芯弹性作用力，使得延时调节弹簧对流量控制阀的a口逐渐靠近，从而达到缓慢出料的效果，进而实现精准控料的效果，实用性强，结构简单；2.通过将延时调控结构设置为包括与阀体连接的延时控制腔、与阀芯连接且一端置于延时控制腔内的连接杆、设置于连接杆上的环形挡圈、与延时控制腔外壁螺丝纹连接的调节阀盖、设置于调节阀盖内的抵触挡圈以及套设与连接杆外且一端与环形挡圈抵触另一端与抵触挡圈抵触的延时调节弹簧，可以对调节弹簧的松紧度进行调整，从而形成对阀芯的弹性支撑强度的调整，从而达到控制延时时间的效果，实用性强，结构简单；3.进一步的将液位计设置在移动罐子的底部，并且将液位计设置为包括设置于移动罐子底部上的安装座、设置于安装座上的球体结构、设置于球体结构周侧的电阻式压力传感器以及与电阻式压力传感器电性连接的电阻监测模块，因为液体压力随着深度的增加而增大，在液体逐渐增加时，电阻式压力传感器收到压力会增大，因此通过电阻监测模块对电阻进行检测，再同过电阻的大小判断液体的深度，则提高了对液位的判定，实用性强，结构简单；4.通过将液体压力变化情况作为判断标准，减小了因为表面液体晃动对液位计的监测造成影响，在通过流量控制阀对流量进行控制，则进一步的提高了精准控料的效果，实用性强，结构简单。
10.一种适用于上述精准定量放量系统的控制方法，包括如下步骤：（1）设定电阻监测模块需要达到的预设值为k1，需要启动精准控制系统的电阻预设值为k2，k2＜k1，实时监测电阻变化的电阻值为k，输入光耦采集流量计信号，传送给计算单元通过运算，计算出已放料的重量与设定重量进行比较，让控制单元控制通过指令控制光耦输出将信号发送至打料泵，控制打料泵的启停来实现是否放料；（2）在打料泵工作后，移动罐内压力逐渐增加，当k1》k＞k2时，精准控制系统启动，因为流量控制阀的a口与出料管连接，p口与打料泵的出料口连接，t口与回流管连接，回流管上设有通断阀，在通断阀打开的情况下，因为输出腔的流量大于回流腔的流量，此时p口的流量会推来阀芯并从a口出料进入移动罐，当对通断阀进行逐渐关闭，延时调节弹簧提供阀芯弹性作用力，使得延时调节弹簧对流量控制阀的a口逐渐靠近，从而达到缓慢出料的效果；（3）当k＝k1时，则关闭通断阀，延时调节弹簧提供阀芯弹性作用力，使得延时调节弹簧对流量控制阀的a口进行关闭，停止出料；（4）延时控制阀的调节时间长短，通过调节阀盖对延时调节弹簧的长度进行调节，以达到延时时间的控制。
11.通过采用上述技术方案，有益效果，设定电阻监测模块需要达到的预设值为k1，需要启动精准控制系统的电阻预设值为k2，k2＜k1，实时监测电阻变化的电阻值为k，将k1和k2作为启停标准，对液位计的电阻进行实时的监控，在电阻值达到k2时，通过流量控制阀进行对流量的控制，从而达到精准控料的效果，实用性强，结构简单。
附图说明
12.图1为本发明一种精准定量放量系统及其控制方法实施例的控制结构框图。
13.图2为本发明一种精准定量放量系统及其控制方法实施例的精准控制系统结构图。
14.图中附图标记，1、打料泵；2、流量控制阀；3、回流管；4、通断阀；20、阀体；21、阀芯；22、输出腔；23、回流腔；24、通孔；25、延时控制腔；250、连接杆；251、环形挡圈；252、调节阀盖；253、抵触挡圈；254、延时调节弹簧；255、限位环槽；30、安装座；31、球体结构；32、电阻式压力传感器。
具体实施方式
15.参照图1至图2对本发明一种精准定量放量系统及其控制方法实施例做进一步说明。
16.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
17.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
18.一种精准定量放量系统，包括plc主体电路单元、人机界面、流量计、液位计、打料泵、罐子管道以及移动罐子，所述plc主体电路单元包括多个计算单元、控制单元、输入、输出光耦，由输入光耦采集流量计信号，传送给计算单元通过运算，计算出已放料的重量与设定重量进行比较，让控制单元控制通过指令控制光耦输出将信号发送至打料泵，控制打料泵的启停来实现是否放料，打料泵的输出端还连接有精准控制输出量的精准控制系统，本系统由人机界面设定参数，给出启动信号，传达给plc，由plc主体电路单元，发送给运行信号给泵和阀，同时通过plc读取流量计信号，使用瞬时流量计算出单位时间内流过的体积，在用体积乘以物料的密度得出物料单位时间内流过的重量，再以累加的方式计算出当前的已放料的重量，在减去管道内残余的物料重量，通过实时比较，判断是否达到设定目标，来控制泵和阀的关闭时间，实现定量放料，并记录实数的放料数据以及操作人员，本发明罐区定量放料系统plc单元电气控制系统通过加入流量计，可控制各工作单元独立工作，通过加入液位计，避免了罐内没有物料时打料泵持续工作带来的空载能损，也增加打料泵的使用寿命；对于不同重量，不同物料的适应性更广，使用更加的简单，提升了罐区的自动化水平，使得其工作时可靠性提升，稳定性增加，plc主体电路单元采用s7-200芯片实现。
19.本发明进一步设置为，精准控制系统包括与打料泵连接的流量控制阀，流量控制阀包括a口、p口以及t口，所述a口与出料管连接，p口与打料泵的出料口连接，所述t口与回流管连接，所述回流管上设有通断阀，所述流量控制阀包括阀体、设置于阀体内的阀芯以及延时调控结构，该阀芯将阀体内腔分为输出腔和回流腔，阀芯包括位于输出腔的台状部分
以及位于回流腔的平面部分，台状部分的台面面积小于平面部分，阀芯上设有连通输出腔和回流腔的若干通孔，为了实现精准放料的效果，通过设置的流量控制阀，因为打料泵与流量控制阀的p口连接，而流量控制阀的t口连接有回流管，a口为出料口，在进行打料时，阀芯的输出腔会先进液，而且因为阀芯上设置的通孔流通量小于p口的流量，因此阀芯会被推开，物料将从a口排出，当对通断阀进行逐渐关闭，延时调节弹簧提供阀芯弹性作用力，使得延时调节弹簧对流量控制阀的a口逐渐靠近，从而达到缓慢出料的效果，进而实现精准控料的效果，实用性强，结构简单本发明进一步设置为，延时调控结构包括与阀体连接的延时控制腔、与阀芯连接且一端置于延时控制腔内的连接杆、设置于连接杆上的环形挡圈、与延时控制腔外壁螺丝纹连接的调节阀盖、设置于调节阀盖内的抵触挡圈以及套设与连接杆外且一端与环形挡圈抵触另一端与抵触挡圈抵触的延时调节弹簧，通过将延时调控结构设置为包括与阀体连接的延时控制腔、与阀芯连接且一端置于延时控制腔内的连接杆、设置于连接杆上的环形挡圈、与延时控制腔外壁螺丝纹连接的调节阀盖、设置于调节阀盖内的抵触挡圈以及套设与连接杆外且一端与环形挡圈抵触另一端与抵触挡圈抵触的延时调节弹簧，可以对调节弹簧的松紧度进行调整，从而形成对阀芯的弹性支撑强度的调整，从而达到控制延时时间的效果，实用性强，结构简单。
20.本发明进一步设置为：所述环形挡圈和抵触挡圈上均设有限位环槽，且延时控制腔的轴向长度为延时调节弹簧轴向长度的1.3-1.4倍。
21.本发明进一步设置为：所述液位计设置在移动罐子的底部，且液位计包括设置于移动罐子底部上的安装座、设置于安装座上的球体结构、设置于球体结构周侧的电阻式压力传感器以及与电阻式压力传感器电性连接的电阻监测模块，进一步的将液位计设置在移动罐子的底部，并且将液位计设置为包括设置于移动罐子底部上的安装座、设置于安装座上的球体结构、设置于球体结构周侧的电阻式压力传感器以及与电阻式压力传感器电性连接的电阻监测模块，因为液体压力随着深度的增加而增大，在液体逐渐增加时，电阻式压力传感器收到压力会增大，因此通过电阻监测模块对电阻进行检测，再同过电阻的大小判断液体的深度，则提高了对液位的判定，实用性强，结构简单；通过将液体压力变化情况作为判断标准，减小了因为表面液体晃动对液位计的监测造成影响，在通过流量控制阀对流量进行控制，则进一步的提高了精准控料的效果，实用性强，结构简单。
22.一种适用于上述精准定量放量系统的控制方法，包括如下步骤：（1）设定电阻监测模块需要达到的预设值为k1，需要启动精准控制系统的电阻预设值为k2，k2＜k1，实时监测电阻变化的电阻值为k，输入光耦采集流量计信号，传送给计算单元通过运算，计算出已放料的重量与设定重量进行比较，让控制单元控制通过指令控制光耦输出将信号发送至打料泵，控制打料泵的启停来实现是否放料；（2）在打料泵工作后，移动罐内压力逐渐增加，当k1》k＞k2时，精准控制系统启动，因为流量控制阀的a口与出料管连接，p口与打料泵的出料口连接，t口与回流管连接，回流管上设有通断阀，在通断阀打开的情况下，因为输出腔的流量大于回流腔的流量，此时p口的流量会推来阀芯并从a口出料进入移动罐，当对通断阀进行逐渐关闭，延时调节弹簧提供阀芯弹性作用力，使得延时调节弹簧对流量控制阀的a口逐渐靠近，从而达到缓慢出料的效果；
（3）当k＝k1时，则关闭通断阀，延时调节弹簧提供阀芯弹性作用力，使得延时调节弹簧对流量控制阀的a口进行关闭，停止出料；（4）延时控制阀的调节时间长短，通过调节阀盖对延时调节弹簧的长度进行调节，以达到延时时间的控制。
23.通过采用上述技术方案，有益效果，设定电阻监测模块需要达到的预设值为k1，需要启动精准控制系统的电阻预设值为k2，k2＜k1，实时监测电阻变化的电阻值为k，将k1和k2作为启停标准，对液位计的电阻进行实时的监控，在电阻值达到k2时，通过流量控制阀进行对流量的控制，从而达到精准控料的效果，实用性强，结构简单。
24.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。