一种化工物料定量控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及化工清洗设备技术领域，尤其涉及一种化工物料定量控制系统。


背景技术：

2.在化工产品生产过程中，需要将称重后的多种定量化工物料倒入反应釜中进行反应；目前通常是通过人工进行化工物料的称重控制，存在称重效率低和误差大的问题，不仅增加了人工成，还影响化工产品的质量。


技术实现要素：

3.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的提供的一种化工物料定量控制系统，其解决了现有技术中化工物料称重效率低和误差大的问题，提高了物料称重效率和称重精度。
4.本实用新型提供一种化工物料定量控制系统，所述定量控制系统包括：多个定量控制支路、校准模块和plc控制器；所述多个定量控制支路分别与所述plc控制器电连接，且使用时分别与多个化工物料储存罐相对应连接，所述多个定量控制支路使用时还与化工物料反应釜连接，用于根据plc控制器的控制，将所述多个化工物料储存罐中的化工物料按照相匹配的预设定量输送到所述化工物料反应釜中；所述plc控制器用于控制所述多个定量控制支路的工作状态；所述校准模块与所述plc控制器电连接，用于对每个定量控制支路的物料输出量进行校准；其中，每个定量控制支路包括水泵、开关控制模块、流量计以及用于连通储存罐与反应釜的输送管路，所述水泵、开关控制模块和流量计依次设置于输送管路上，所述开关控制模块和所述水泵还与所述plc控制器电连接。
5.可选地，所述开关控制模块包括：开关阀和开关驱动电路；所述开关阀的第一端通过输送管路与所述水泵的输出端连通，所述开关阀的第二端通过输送管路与所述流量计的输入端连通，所述开关阀的控制端与所述开关驱动电路电连接；所述开关驱动电路还与所述plc控制器电连接，用于驱动所述开关阀的开启或关闭。
6.可选地，所述开关驱动电路包括：光电耦合器、第一电阻、第一三极管和继电器；所述光电耦合器的原边阳极与所述plc控制器相连，所述光电耦合器的原边阴极接地，所述光电耦合器的副边集电极与第一电源相连，所述光电耦合器的副边发射极与所述第一电阻的第一端相连；所述第一三极管的基极与所述第一电阻的第二端相连，所述第一三极管的集电极与所述第一电源相连，所述第一三极管的发射极与所述继电器的线圈第一端相连；所述继电器的线圈第二端接地，所述继电器的常开开关与所述开关阀的控制端连接。
7.可选地，所述开关驱动电路还包括：第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端接地。
8.可选地，所述开关驱动电路还包括：二极管，所述二极管的阳极与所述第二电阻的第二端相连，所述二极管的阴极与所述第一三极管的发射极相连。
9.可选地，所述校准模块包括：压力传感器、模数转换芯片和信号处理器；所述压力
传感器设置在所述化工物料反应釜底部，所述压力传感器的输出端与所述模数转换芯片的输入端相连，所述模数转换芯片的输出端与所述信号处理器的输入端相连，所述信号处理器的输出端与所述plc控制器相连；其中，所述信号处理器用于计算出所述化工物料反应釜中化工物料的当前重量，使plc控制器根据所述当前重量对当前定量控制支路的物料输出量进行校准。
10.可选地，所述定量控制系统还包括：人机交互装置，与所述plc控制器相连，用于输入每种物料的需求总量和输送顺序。
11.可选地，所述人机交互装置包括：485通信模块、rs485通信接口和触摸屏，其中所述485通信模块与所述plc控制器相连，还与所述rs485通信接口相连，所述485通信接口还与所述触摸屏相连。
12.可选地，所述定量控制系统还包括：报警装置，与所述plc控制器相连，用于根据plc控制器输出的报警信号，发出声光电报警。
13.可选地，所述报警装置包括：电容，所述电容的第一端与所述plc控制器的报警触发端相连；第二三极管，所述第二三极管的基极与所述电容的第二端相连，所述第二三极管的发射极接地；蜂鸣器，所述蜂鸣器的第一端连接有第二电源，所述蜂鸣器的第二端与所述第二三极管的集电极相连。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
15.1、本实施例通过定量控制支路中的流量计采集当前支路中物料的实时输出量，使plc控制器根据物料的实时输出量，控制定量控制支路中的水泵和开关控制模块的工作状态，从而实现化工物料的自动称量控制，与相关技术中需要人工进行物料称重相比，提高了物料称重效率和称重精度，减少了人工成本。
16.2、本实施例通过校准模块和plc控制器的联动控制，对每个定量控制支路的物料输出量进行校准，进一步提高了系统的称重精度，并且避免流量计出现故障影响化工成品质量的风险，提高了系统的稳定性。
附图说明
17.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1所示为本实用新型实施例提供的一种化工物料定量控制系统的结构框图；
20.图2所示为本实用新型实施例提供的一种开关驱动电路的电路示意图；
21.标记说明：100、定量控制系统；110、定量控制支路；120、校准模块；130、plc控制器；u1、光电耦合器；r1、第一电阻；r2、第二电阻；q、第一三极管；d、二极管；km、继电器；200、化工物料储存罐；300、化工物料反应釜。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例
中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.本实用新型实例中相同标号的功能单元具有相同和相似的结构和功能。
24.图1所示为本实用新型实施例提供的一种化工物料定量控制系统的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的化工物料定量控制系统100具体包括：
25.多个定量控制支路110、校准模块120和plc控制器130；
26.所述多个定量控制支路110与所述plc控制器电连接，使用时分别与多个化工物料储存罐200相对应连接，所述多个定量控制支路110使用时还与化工物料反应釜300连接，用于根据plc控制器130的控制，将所述多个化工物料储存罐200中的化工物料按照相匹配的预设定量输送到所述化工物料反应釜300中，其中每个化工物料储存罐中储存着不同的化工物料；
27.所述plc控制器130用于控制所述多个定量控制支路110的工作状态；
28.所述校准模块120与所述plc控制器130电连接，用于对每个定量控制支路110的物料输出量进行校准；
29.其中，每个定量控制支路110包括水泵、开关控制模块、流量计以及用于连通储存罐与反应釜的输送管路，所述水泵、开关控制模块和流量计依次设置于输送管路上，所述开关控制模块和所述水泵还与所述plc控制器130电连接。
30.需要说明的是，在本实施例中，所述plc控制器130可以接收用户输入或者预存的每个化工物料的预设需求量和输送顺序，所述plc控制器130根据所述输送顺序启动相应定量控制支路110中的水泵和打开开关控制模块，使相应储存罐200中的化工物料通过水泵和流量计输送到所述反应釜300中，同时所述流量计实时采集输送量，并将所述输送量发送到plc控制器130中；进一步地，所述plc控制器130根据所述流量计发送的实时输送量与预设需求量进行比较，当所述送输送量等于或接近所述预设需求量时，同时关闭所述水泵和所述开关控制模块，再依次开启下一个定量控制支路110中的水泵和开关控制模块，从而实现化工物料的自动称量控制。
31.为了进一步提高化工物料的称量精度，本实施例提供校准模块120对每个定量控制支路110的物料输出量进行校准；其中，所述校准模块120设置在反应釜300的底部，通过对反应釜300中的化工物料总量进行称重，进而得出当前输入的化工物料的输送量；举例说明，当前依次需求a物料10kg，b物料12.5kg，c物料5kg，当前对b物料的定量控制支路110进行校准时，通过校准模块120得到当前反应釜300的总物料重量为22.45kg，plc控制器130将当前总物料重量减去a物料重量，得到反应釜300中b物料的重量为12.45kg，而通过流量计获得的b物料输送量为12.48kg，因此plv控制器判断出b物料的预设需求量、b物料的输送量和b物料的校准监测量都在预设误差范围内，则表示当前b物料的定量控制支路110的定量准确，若plc控制器130判断出b物料的输送量或b物料的校准监测量超过预设误差范围时，则根据其他物料的校准结果判定是校准模块120还是定量控制支路110出现故障。
32.需要说明的是，如图1所示，本实施例中的储存罐a、储存罐b或储存罐n是通过水管与水泵、开关控制模块、流量计和反应釜依次连通，而plc控制器是通过导线或者无线通讯的方式与水泵、开关控制模块、流量计和校准模块进行电连接或通讯连接。
33.与现有技术相比，本实施例的有益效果为：
34.1、本实施例通过定量控制支路中的流量计采集当前支路中物料的实时输出量，使plc控制器根据物料的实时输出量，控制定量控制支路中的水泵和开关控制模块的工作状态，从而实现化工物料的自动称量控制，与相关技术中需要人工进行物料称重相比，提高了物料称重效率和称重精度，减少了人工成本。
35.2、本实施例通过校准模块和plc控制器的联动控制，对每个定量控制支路的物料输出量进行校准，进一步提高了系统的称重精度，并且避免流量计出现故障影响化工成品质量的风险，提高了系统的稳定性。
36.在本实用新型的另一个实施例中，所述开关控制模块包括：开关阀和开关驱动电路；
37.所述开关阀的第一端通过输送管路与所述水泵的输出端连通，所述开关阀的第二端通过输送管路与所述流量计的输入端连通，所述开关阀的控制端与所述开关驱动电路电连接；所述开关驱动电路还与所述plc控制器电连接，用于驱动所述开关阀的开启或关闭。
38.图2所示为本实用新型实施例提供的一种开关驱动电路的电路示意图，如图2所示，本实施例提供的所述开关驱动电路包括：
39.光电耦合器u1、第一电阻r1、第一三极管q和继电器km；
40.所述光电耦合器u1的原边阳极与所述plc控制器相连，所述光电耦合器u1的原边阴极接地，所述光电耦合器u1的副边集电极与第一电源相连，所述光电耦合器u1的副边发射极与所述第一电阻r1的第一端相连；所述第一三极管q的基极与所述第一电阻r1的第二端相连，所述第一三极管q的集电极与所述第一电源相连，所述第一三极管q的发射极与所述继电器km的线圈第一端相连；所述继电器km的线圈第二端接地，所述继电器km的常开开关与所述开关阀的控制端连接。
41.在本实施例中，所述开关驱动电路还包括：第二电阻r2，所述第二电阻r2的第一端与所述第一电阻r1的第一端相连，所述第二电阻r2的第二端接地；二极管d，所述二极管d的阳极与所述第二电阻r2的第二端相连，所述二极管d的阴极与所述第一三极管q的发射极相连。
42.需要说明的是，当开启所述开关阀时，所述plc控制器输出高电平，使光电耦合器u1和第一三极管q导通，使继电器km线圈通电吸合常开开关，达到开启所述开关阀的目的；相反地，若关闭所述开关阀时，所述plc控制器输出低电平，使光电耦合器u1和第一三极管q都截止，使继电器km线圈断电释放常开开关，达到关闭所述开关阀的目的；其中，开启开关阀使定量控制支路输出相应化工物料。在本实施例中所述第一电阻r1和第二电阻r2具有分压功能，防止烧坏三极管，所述二极管d具有防反接作用。
43.在本实用新型的另一个实施例中，所述校准模块包括：压力传感器、模数转换芯片和信号处理器；所述压力传感器设置在所述化工物料反应釜底部，所述压力传感器的输出端与所述模数转换芯片的输入端相连，所述模数转换芯片的输出端与所述信号处理器的输入端相连，所述信号处理器的输出端与所述plc控制器相连；其中，所述信号处理器用于计算出所述化工物料反应釜中化工物料的当前重量，使plc控制器根据所述当前重量对当前定量控制支路的物料输出量进行校准。
44.需要说明的是，所述压力传感器用于将压力信号转换成电信号，所述模数转换芯
片用于将模拟量的电信号转换成数字信号，所述信号处理器用于将所述数字信号转换成当前重量数据。
45.在本实用新型的另一个实施例中，所述定量控制系统还包括：人机交互装置，与所述plc控制器相连，用于输入每种物料的需求总量和输送顺序。
46.进一步地，所述人机交互装置包括：485通信模块、rs485通信接口和触摸屏，其中所述485通信模块与所述plc控制器相连，还与所述rs485通信接口相连，所述485通信接口还与所述触摸屏相连。
47.需要说明的是，本实施例通过rs485接口和485通信模块使触摸屏与所述plc控制器进行通信连接，用户可以通过触摸屏显示界面向plc控制输入每种物料的需求总量和输送顺序，并且所述触摸屏显示截面还可以实时显示当前物料的输出量，便于人工对当前物料输出量进行监控和管理。
48.在本实用新型的另一个实施例中，所述定量控制系统还包括：报警装置，与所述plc控制器相连，用于根据plc控制器输出的报警信号，发出声光电报警，及时提醒工作人员进行相应故障处理，避免生产事故的发生。
49.其中，所述报警装置包括：电容，所述电容的第一端与所述plc控制器的报警触发端相连；第二三极管，所述第二三极管的基极与所述电容的第二端相连，所述第二三极管的发射极接地；蜂鸣器，所述蜂鸣器的第一端与第二电源相连，所述蜂鸣器的第二端与所述第二三极管的集电极相连。
50.需要说明的是，当plc控制器的报警触发端输出高电平时，所述第二三极管导通，使蜂鸣器发出声音报警。
51.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。