专利名称：碳素料仓连续料位监测系统及其监测方法
技术领域：
本发明涉及一种对料仓料位进行监测的系统，特别是涉及一种碳素料仓连 续料位监测系统及监测方法。 冃豕扠不
碳素厂的料仓是存储原料的储罐，中碎车间的配料仓、中间料仓存储时间
一般在l-3天左右。为了确保生产的稳定性， 一般要在料仓内设高、低料位监测 和报警装置，以免设备空转和物料溢出；过去一般在料仓内设置如雷达料位计 和差压变送器将信号转化为数字信号送往控制室并发出报警信号。这在设备正 常时能起一定的作用，但它的问题还是比较明显的 一、料位计只是个感应探 头，只有料位低于和高于警戒线时才能报警，是个非连续的两头测量及报警系 统；二、它只能控制结果不能做库存监控和过程控制，无法知道料仓具体的瞬 时量和累计量；三、报警时误报率高，当原料发生膨料或起拱或侧壁堆积、跨 接和灰尘大时，没到警戒料位也会报警，四、探头伸入料仓中，煅烧焦硬度高、 脆性大容易磨损探头；五、料位计定位安装后，无法重新设定高低料位的报警 线料位，否则要重新安装料位计；六、对配料仓这样精度要求和灵敏度要求都 很高的料仓，故障多容易影响生产；七、只是监测装置不是独立的系统，不能 和配料系统的统一起来，当有不平衡料仓出现时，料位计的作用几乎发挥不出 来；可见采用这种方式来监测料位，存在很大的生产风险，需要在监测功能上 做大的技术革新，以适应现代碳素工艺的生产需要。
发明内容
本发明就是为了解决上述技术问题而提供的一种碳素料仓连续料位监测系 统及检测方法，其目的是通过测定料仓重量的方法将中碎车间所有料仓料位的 信号进行监测，通过控制系统的操控台设置不同的警戒线位并和生产系统连锁， 以达到高低料位报警的目的。
为了实现上述目的，本实用新型是这样实现的， 一种碳素料仓连续料位监 测系统，它是由下述结构构成用于测量料仓内物料重量的称重式料位测量仪; 与称重式料位测量仪通过电缆连接的A/D转换模块；A/D转换模块将称重式料 位测量仪称得各料仓的重量信息转换成数字信号并传送到处理器；接收处理器 处理的数据并进行控制的PLC控制器；根据PLC控制器的控制信号进行各种动 作的终端系统。
所述的碳素料仓连续料位监测系统还包括下述结构通过处理器将所处理
的某个时刻的所有或部分料仓的重量或设定的重量极限值均进行显示的显示器。
所述的终端系统是高位报警器、低位报警器、料位设置系统、输入输出系 统和生产连锁系统中的 一种或几种。
所述的高位报警器和低位报警器是能将料仓重量超越设定的高值或低于设 定的低值时，进行报警的扬声器。
所述的料位设置系统是对料仓中的料位根据物料平衡设置成对应的o位限值。
所述的输入系统是指和显示终端相连的数据输入装置操作键盘、数据自动
导入装置；输出系统是能将所有显示结果或设定值的结果进行打印输出的打印 机、数据自动导出设备。
所述的生产连锁系统是指工艺生产自动化系统，将所有工艺设备进行连锁，
并和生产过程的一些检测信号进行连锁，不但实现生产线上的工艺设备的全自 动启动和关闭；也可以实现，当检测信号超过危险值时自动报警和紧急关闭系 统。
所述的称重式料位测量仪上设有重量感应器。 所述的料仓上设有2-10个支撑座。
所述的称重式料位测量仪设置在两个支撑座上。
所述的料仓的支撑座上安装有弹性支撑件。
所述的PLC控制器、处理器、A/D转换模块为实现集中控制和管理集成在 一个控制柜内。
所述的称重式料位测量仪设置在料仓支撑座上。
碳素料仓连续料位监测方法，包括下述步骤将所有的料位根据物料平衡 在料位设置系统中设置对应的"0"位限值的步骤；各种原料进入对应的料仓， 称重式料位测量仪对料仓的重量进行称量的步骤；将料仓称量后的重量通过电 缆传送到A/D转换模块的步骤；A/D转换模块将各料仓的重量信息转换成数字 信号并传送到处理器的步骤；处理器将处理结果传送到PLC控制器的步骤;PLC 控制器根据处理器传送的信号发送控制信号的步骤。
PLC控制器根据处理器传送的信号发送控制信号的步骤包括下述步骤:PLC 控制器将设定值与处理结果进行比较的步骤；设定值大于比较值向生产连锁系 统发送继续生产的信号，同时低位报警器报警；设定值小于比较值向生产连锁 系统发送停止生产的信号，同时高位报警器报警。
所述的高位报警器和低位报警器对料仓的号码进行报警。
所述的PLC控制器的控制结果从输入输出系统输出。
所述的处理器将处理结果从显示器上显示。
所述在显示器上显示各料仓的瞬时重量和累计重量。 本发明的优点和效果如下
本发明不仅实现了对中碎车间所有料仓料位的集中的、连续的监测和报警， 形成一个独立的料仓料位监测系统；同时，称重式料位测量仪不受不平衡下料、 侧壁堆积、跨接与灰尘的影响，避免了料位报警的误报；独立的控制系统具备 完整的显示、信号转换、输入输出和报警功能模块，实现了料位的随意设定和 瞬时监控；由于称重式料位仪和原料不直接接触也减少了仪器磨损现象，提高 了系统的使用寿命和安全性，也提高了整个中碎车间的生产效率；本发明成本 低、易实现。
图1是本发明的料仓连续料位监测系统原理图。 图2是本发明的料仓连续料位监测系统安装图。 图3是本发明的监测方法流程图。
图中l、称重式料位测量仪；2、 A/D转换模块；3、处理器；4、 PLC控制
器；5、显示器；6、料位设置系统；7、高位报警器；8、输入输出系统；9、低
位报警器；10、生产连锁系统；11、支撑座；12、料仓。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。
碳素料仓连续料位监测系统，它是由下述结构构成设置在料仓支撑座11 上用于测量料仓内物料重量的称重式料位测量仪1，在称重式料位测量仪1上设 有重量感应器，料仓12上设有2-10个支撑座1，料仓12的支撑座11上安装有
弹性支撑件；与称重式料位测量仪1通过电缆连接的A/D转换模块2; A/D转 换模块2将称重式料位测量仪1称得各料仓12的重量信息转换成数字信号并传 送到处理器3;接收处理器3处理的数据并进行控制的PLC控制器4;根据PLC 控制器4的控制信号进行各种动作的终端系统，终端系统是由高位报警器7、低 位报警器9、料位设置系统6、输入输出系统8和生产连锁系统IO中的一种或 几种构成；通过处理器将所处理的某个时刻的所有或部分料仓的重量或设定的 重量极限值均进行显示的显示器5。
上述的料仓包括粗焦粒仓、中焦粒仓、细焦粒仓、中间仓、生碎仓、粗残
极仓、细残极仓、粉仓等，每个料仓上至少设置一个称重式料位测量仪l。
上述的高位报警器7和低位报警器9是一个能将料仓重量超越设定的高值 或低于设定的低值时，进行报警的扬声器；料位设置系统6是对料仓中的料位 根据物料平衡在设置成对应的0位限值；输入系统是指和显示终端相连的数据 输入装置操作键盘、数据自动导入装置；输出系统是能将所有显示结果或设定 值的结果进行打印输出的打印机、数据自动导出设备；生产连锁系统是指工艺 生产自动化系统，它能将所有工艺设备进行连锁，并和生产过程的一些检测信 号进行连锁，不但实现生产线上的工艺设备的全自动启动和关闭，也可以实现， 当检测信号超过危险值时自动报警和紧急关闭系统，它是现在碳素工艺中已有 的系统。
根据PLC控制器4的控制信号对生产控制部继续生产和停止生产进行控制。 所述的PLC控制器4、处理器3、 A/D转换模块2为实现集中控制和管理集
成在一个控制柜内。
碳素料仓连续料位监测方法，它包括下述步骤将所有的料位根据物料平
衡在料位设置系统中设置对应的"0"位限值的步骤；各种原料进入对应的料仓，
称重式料位测量仪对料仓的重量进行称量步骤；将料仓称量后的重量通过电缆
传送到A/D转换模块的步骤；A/D转换模块将各料仓的重量信息转换成数字信 号并传送到处理器的步骤；处理器将处理结果传送到PLC控制器的步骤；PLC 控制器根据处理器传送的信号发送控制信号给终端系统的步骤。
PLC控制器根据处理器传送的信号发送控制信号的步骤包括下述步骤:PLC 控制器将设定值与处理结果进行比较的步骤；设定值大于比较值向生产连锁系 统发送继续生产的信号，同时低位报警器报警；设定值小于比较值向生产连锁 系统发送停止生产的信号，同时高位报警器报警。
上述的高位报警器和低位报警器对料仓的号码进行报警。
上述的PLC控制器的控制结果从输入输出系统输出。
上述的处理器将处理结果输出到显示器上显示。
所述在显示器上显示各料仓的瞬时重量和累计重量以及设定的各料仓的高 位极限值和低位"0"值。
上述的料位设置系统设置料仓料位的高位极限值和低位极限值，高位极限 值通过PLC控制器和高位报警器连锁，低位极限值通过PLC控制器和低位报警 器连锁。
如图1和图2是所示，生产开始后，所有料位根据物料平衡在料位设置系 统6设置对应的"0"位限值，各种原料进入对应的料仓，称重式料位监测仪l 安装在料仓的两个支撑座上，并用线缆和A/D转换模块2相连，A/D转换模块 将各料仓的重量信息转换成数字信号并导入处理器3，处理结果交给PLC控制 器4进行控制；当某个料仓重量在低位警戒线值以下或超过警戒限值以上时， 通过报警系统7发出报警信号；并向生产连锁系统发出请求执行生产停止或生 产继续的信号；生产连锁系统控制工艺生产系统停车或继续生产，如果用户需 要知道某个时刻的所有或部分料仓的重量或设定的重量极限值均可以通过显示
器5显示，也可以通过输入输出系统8进行输出。这样就完成了对料仓内料位 监测的一个全过程，系统功能强大、结构完整、数据处理量大，能和生产控制 系统紧密合作，可以更精确迅捷地监测到料位的情况，减少了故障率，大大提 高了生产效率。本发明连续料位监测系统应安装在整个生阳极或生阴极车间的 中央控制室，以避免受机械振动、粉尘、静电等的干扰。
权利要求
1、碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于它是由下述结构构成用于测量料仓内物料重量的称重式料位测量仪；与称重式料位测量仪通过电缆连接的A/D转换模块；A/D转换模块将称重式料位测量仪称得各料仓的重量信息转换成数字信号并传送到处理器；接收处理器处理的数据并进行控制的PLC控制器；根据PLC控制器的控制信号进行各种动作的终端系统。
2、 根据权利要求1所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于还包括 下述结构通过处理器将所处理的某个时刻的所有或部分料仓的重量或设定的重量极限值均进行显示的显示器。
3、 根据权利要求1所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述的 终端系统是高位报警器、低位报警器、料位设置系统、输入输出系统和生产连 锁系统中的一种或几种。
4、 根据权利要求3所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述的 高位报警器和低位报警器是一个能将料仓重量超越设定的高值或低于设定的低 值时，进行报警的扬声器。
5、 根据权利要求3所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述的 料位设置系统是对料仓中的料位根据物料平衡设置成对应的0位限值。
6、 根据权利要求3所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述输 入系统是指和显示终端相连的数据输入装置操作键盘、数据自动导入装置；输 出系统是能将所有显示结果或设定值的结果进行打印输出的打印机、数据自动 导出设备。
7、 根据权利要求3所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述的 所述的生产连锁系统是指工艺生产自动化系统，将所有工艺设备进行连锁，并 和生产过程的一些检测信号进行连锁，不但实现生产线上的工艺设备的全自动启动和关闭；也可以实现，当检测信号超过危险值时自动报警和紧急关闭系统。
8、 根据权利要求1所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述的称重式料位测量仪上设有重量感应器。
9、 根据权利要求1所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述的料仓上设有2-10个支撑座。
10、 根据权利要求9所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述 的称重式料位测量仪设置在两个支撑座上。
11、 根据权利要求9所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述 的料仓的支撑座上安装弹性支撑件。
12、 根据权利要求1所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述 的PLC控制器、处理器、A/D转换模块为实现集中控制和管理集成在一个控制 柜内。
13、 根据权利要求1所述的碳素料仓连续料位监测系统，其特征在于所述 的称重式料位测量仪设置在料仓支撑座上。
14、 根据权利要求1所述的碳素料仓连续料位监测方法，其特征在于包括 下述步骤将所有的料位根据物料平衡在料位设置系统中设置对应的"0"位限 值的步骤；各种原料进入对应的料仓，称重式料位测量仪对料仓的重量进行称 量的步骤；将料仓称量后的重量通过电缆传送到A/D转换模块的步骤；A/D转 换模块将各料仓的重量信息转换成数字信号并传送到处理器的步骤；处理器将 处理结果传送到PLC控制器的步骤；PLC控制器根据处理器传送的信号发送控制信号的步骤。
15、 根据权利要求14所述的碳素料仓连续料位监测方法，其特征在于PLC控制器根据处理器传送的信号发送控制信号的步骤包括下述步骤PLC控制器 将设定值与处理结果进行比较的步骤；设定值大于比较值向生产连锁系统发送 继续生产的信号，同时低位报警器报警；设定值小于比较值向生产连锁系统发 送停止生产的信号，同时高位报警器报警。
16、 根据权利要求15所述的碳素料仓连续料位监测方法，其特征在于所述的高位报警器和低位报警器对料仓的号码进行报警。
17、 根据权利要求14所述的碳素料仓连接料位监测方法，其特征在于所述 的PLC控制器的控制结果从输入输出系统输出。
18、 根据权利要求14所述的碳素料仓连续料位监测方法，其特征在于所述 的处理器将处理结果从显示器上显示。
19、 根据权利要求18所述的碳素料仓连续料位监测方法，其特征在于所述 在显示器上显示各料仓的瞬时重量和累计重量。
全文摘要
本发明涉及一种碳素料仓料位监测系统，特别是涉及一种碳素料仓连续料位监测系统。新系统通过称重式料位监测仪测量料仓的重量，并将信号转换成数字信号供处理器处理，处理结果由控制器进行控制，形成独立的控制系统；控制系统通过执行器显示各料仓的瞬时重量和累计重量、通过设置系统设定最高和最低料位极限值、通过报警系统实现高低料位的报警；料仓连续料位监测系统也能和生产系统连锁，实现和生产控制系统数据通信；系统支持输入输出和数据交换。
文档编号C01B31/02GK101348246SQ20071001211
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月16日 优先权日2007年7月16日
发明者尹良明, 崔银河, 梁和奎, 敏 王, 许海飞 申请人:沈阳铝镁设计研究院