本实用新型涉及配液技术领域，尤其涉及一种数字化缓冲液配液系统。
背景技术：
缓冲溶液指由弱酸、弱碱及其盐组成的混合溶液，能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸度的影响，从而保持溶液的pH值相对稳定。
传统的缓冲溶液配制方法是通过操作人员称量所需氯化钠盐的重量，用量筒量取纯水溶解配制，并将最终产品放入储液罐中。该方法由于配制过程耗时长，溶液不能现配现用，容易造成溶液在储存过程中发生性质改变。
为了解决上述问题，授权公告号为CN202893286U的中国实用新型专利公开了一种在线溶液配制的控制系统，其包括第一储液罐和第二储液罐，第一储液罐连接有第一泵，第二储液罐连接有第二泵，另外还包括一在线反馈控制系统；在线反馈控制系统包括一电导检测器和一控制器，第一泵和第二泵并联后电导检测器串联；电导检测器的信号端与控制器的输入端信号连接，控制器的输出端与第一泵和第二泵信号连接。该实用新型披露的技术方案通过在控制器中设定电导设定值，并将电导检测器在线分析的混合溶液的电导测量值与设定电导设定值进行比较，通过比较结果控制第一泵和第二泵的转速，直至使混合溶液的电导测量值等于电导设定值。通过在线自动配制溶液能实现现配现用，减少溶液的性质发生变化的可能。但是电导检测器，传统上只会传输一个电导率数据，但实际上电导率数据会受温度等其他环境参数的影响而产生变化，因此，会导致检测的检测值和实际值之间产生偏差，因而导致给出错误的指令去进行调节，让最终溶液结果有所偏差。
技术实现要素：
本实用新型提供一种数字化缓冲液配液系统，其改善了控制端发出指令的准确度，从而提高配液的精确度。
本实用新型提供了一种数字化缓冲液配液系统，包括：
供若干种类的调整用液及原液输入并输出调整所得液体的流通管路，以及一控制子系统，所述调整用液与所述原液混合以输出指标实时数据符合指标目标数据要求的所述调整所得液体；
其中，所述指标实时数据包括电导率数据、酸碱度数据以及环境参数数据，所述指标目标数据包括对应于各所述指标实时数据的目标参数数据；
所述控制子系统包括：
至少一组设置于所述流通管路上、对所述调整所得液体的所述指标实时数据进行检测的数字化传感器；
设置于所述流通管路上、控制所述流通管路的流通状态的执行件；以及，
与数字化传感器连接，将所述数字化传感器检测所得的各所述指标实时数据与对应的所述指标目标数据比对，并控制所述执行件动作，以期输出指标实时数据符合指标目标数据要求的调整所得液体的控制端。
上述技术方案通过采用数字化传感器对调整所得液体的指标实时数据进行检测，将除电导之外的酸碱度数据及环境参数值一并传输至控制端。避免指标实时数据受温度等其他环境参数的影响而产生变化，导致检测的检测值和实际值之间产生偏差而给出错误的指令去进行调节，改善了发出指令的准确度，从而提高配液的精确度。
在一些实施方式中，所述环境参数数据包括温度数据、流量数据、液压数据中的一种或多种的组合，所述指标目标数据还包括电导率数据、酸碱度数据与至少一种所述环境参数数据间的目标关联关系。
上述技术方案用过数字化传感器采集可能影响电导率数据、酸碱度数据的一种或多种环境参数数据，并在控制端编辑存储各环境参数数据下相应的电导率数据、酸碱度数据的目标数据，使在不同环境条件下检测的电导率数据、酸碱度数据均有对应的目标数据进行比对，消除环境参数对电导率数据的影响，提高判断的准确性。
在一些实施方式中，所述流通管路包括：
多条以输入所述原液以及各所述调整用液的输入管路；
将各所述输入管路进行汇总的总管路；以及，
与所述总管路连接的输出管路，所述输出管路包括：以输出所述指标实时数据符合指标目标数据要求的所述调整所得液体的合格溶液输出管路，以及，以输出所述指标实时数据不符合指标目标数据要求的所述调整所得液体的废液输出管路。
上述技术方案通过设置多条输入原液及多条输入调整用液的输入管路提高了配液系统的通用性；另外，通过设置废液输出管路收集不符合目标数据要求的调整所得液体，杜绝乱排放现象，避免污染环境。
在一些实施方式中，所述执行件包括：
设置于所述输入管路上的泵体；
设置于所述输入管路上的输入阀门；以及，
设置于所述总管路和/或所述输出管路上的输出阀门。
上述技术方案中，通过在输入管路上设置泵体，以控制原液及各调整用液的输入速度，同时通过在各输入管路上设置输入阀门控制各输入管路的通断，以便于选择需要的调整用液，在总管路和/或输出管路上设置输出阀门控制各输出管路的通断，以便于选择输出至合格溶液输出管路或废液输出管路。
在一些实施方式中，所述控制端包括至少一台个人计算机及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器存储有调整所得液体的指标目标数据；
所述可编程逻辑控制器同时控制所述执行件动作以期输出指标实时数据符合指标目标数据要求的所述调整所得液体；
所述个人计算机及所述可编程逻辑控制器之间进行数据同步。
上述技术方案中，采用堆栈算法进行数据存储，实现数据的重复覆盖，即最近的数据若有新的数据到来将覆盖替换旧的数据；另外，个人计算机及可编程逻辑控制器之间进行数据同步，防止信息丢失。
在一些实施方式中，所述控制端与所述数字化传感器通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。
通过采用上述技术方案，在控制端每次启动时给数字化传感器一个信号，数字化传感器再反馈一个信号给控制端，控制端对反馈的信号进行比对判断，并发出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。
在一些事实方式中，所述个人计算机与所述可编程逻辑控制器通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。
通过采用上述技术方案，实现个人计算机与可编程逻辑控制器各自工作状态的相互检测，从而防止一方宕机而导致信息的遗漏。
在一些实施方式中，所述可编程逻辑控制器还设有存储有各数字化传感器的ID信息及校准数据的数据库，所述可编程逻辑控制器基于所述数字化传感器的ID信息对所述数字化传感器进行身份识别，并根据所述数字化传感器的校准数据对所述数字化传感器进行参数调节以进行校准。
通过采用上述技术方案，可编程逻辑控制器通过各建立数字化传感器的数据库，每个传感器均具有固定的型号等信息值，在更换数字化传感器或者系统重启时，将每个数字化传感器的ID信息与可编程逻辑控制器数据库中的信息进行对比，检测传感器是否合法与有效，并发出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息；另外通过上述技术方案实现了数字化传感器的在线校准，无需将数字化传感器拆卸下来进行校准，节约时间，降低人工成本。
在一些实施方式中，所述可编程逻辑控制器内存储数字化缓冲液配液系统中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，并根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则进行本地和/或远程警示。
通过采用上述技术方案，实现了对各部件工作状态的预判功能，提前提醒工作人员更换或维修，防止故障发生，提高工作效率。
综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
一、采用数字化传感器代替传统的模拟传感器，将除电导之外的酸碱度及其余环境参数值一并传输至控制端，并通过比对各环境参数选取相应的电导率数据、酸碱度数据进行判断，改善了控制端发出指令的准确度，从而提高配液的精确度。
二、在控制端与数字化传感器间通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查，提高系统的稳定性。
三、在个人计算机与所述可编程逻辑控制器通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查，有效防止信息丢失。
四、在可编程逻辑控制器中建立各数字化传感器的数据库，对数字化传感器进行ID识别，提高了系统的安全性，同时实现了在线校验的目的，提高了工作效率。
五、在可编程逻辑控制器内存储数字化缓冲液配液系统中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，实现了系统的预判性。
附图说明
图1为本实用新型实施例披露的数字化缓冲液配液系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例披露的数字化缓冲液配液系统的模块示意图；
图3位本实用新型实施例披露的数字化缓冲液配液系统中可编程逻辑控制器的模块示意图。
附图标记：
11、输入管路；12、总管路；13、输出管路；131、液输出管路；132、废液输出管路；21、数字化传感器；22、执行件；221、泵体；222、输入阀门；223、输出阀门；224、报警器；23、控制端；231、个人计算机；232、可编程逻辑控制器；2321、逻辑控制单元；2322、数据库；2323、警报单元；3、冗余网络交换机；4、远程服务器。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型实施例的技术方案进行描述。
如图1所示，本实用新型披露了一种数字化缓冲液配液系统，具体包括：
流通管路，包括：用于供调整用液如氢氧化钠（NaOH）、注射用水（WFI）、醋酸溶液（HAC）、氯化钠（NaCl），及母液输入的多条输入管路11；用于将各输入管路11进行汇总的总管路12；以及与总管路12连接，以输出调整所得液体的输出管路13；其中，上述输入管路11输入的调整用液用于与母液配液混合，以从输出管路13输出指标实时数据符合指标目标数据要求的调整所得液体，即缓冲液；如图1所示，为了收集指标实时数据不符合指标目标数据的废液，防止排放造成环境污染，其输出管路13包括：用于输出所述指标实时数据符合指标目标数据要求的所述调整所得液体的合格溶液输出管路131，以及用于输出所述指标实时数据不符合指标目标数据要求的所述调整所得液体的废液输出管路132；
控制子系统，包括：至少一组设置于流通管路上、用于对调整所得液体的指标实时数据进行检测的数字化传感器21；设置于流通管路上、用于控制流通管路的流通状态的执行件22；以及根据数字化传感器21检测所得的指标实时数据控制执行件22动作，以期输出指标实时数据符合指标目标数据要求的调整所得液体的控制端23。
如图1所示，数字化传感器21安装于总管路12上，且在本实用新型此实施方式中总管路12上安装有两组数字化传感器21，第一组数字化传感器21以对调整用液与母液混合后输出的调整所得液体的指标实时数据进行第一次检测，另一组数字化传感器21以对最终调整所得液体的指标实时数据进行第二次检测，从而提高检测的准确度。
如图1所示，执行件22包括设置于各输入管路11上用于控制原液及各调整用液的输入速度的泵体221及控制各输入管路11的通断的输入阀门222，以及设置于总管路12和/或输出管路13上的输出阀门223，如图1所示，在本实用新型此实施方式中，总管路12及输出管路13上均设有输出阀门223，以防止某个阀门泄露，影响配液效果；
如图3所示，控制端23与对应的数字化传感器21及执行件22连接，控制端23包括：至少一台个人计算机231及与个人计算机231对应的至少一台可编程逻辑控制器232，各数字化传感器21分别与个人计算机231及可编程逻辑控制器232连接，各执行件22与可编程逻辑控制器232连接。如图2所示，在本实用新型此实施方式中，以包括两台个人计算机及两台可编程逻辑控制器232为例加以说明。可编程逻辑控制器232包括数据库2322，个人计算机231具有可视化操作界面，个人计算机231与可编程逻辑控制器232之间通信连接，使操作人员可通过个人计算机231对可编程逻辑控制器232进行控制操作，同时，实现了个人计算机231及可编程逻辑控制器232之间进行数据同步，但是，在本实用新型此实施方式中，可编程逻辑控制器232的数据库2322其存储数据量较小,且采用堆栈算法临时存储数据，而个人计算机231采用硬盘存储，其存储数据量较大，可编程逻辑控制器232接收新的预设信息后即同步至个人计算机231进行存储，以防止数据丢失，同时其自身实现了数据的重复覆盖，即最近的数据若有新的数据到来将覆盖替换旧的数据，以实现数据的迭代。
在本实用新型此实施方式中，可编程逻辑控制器232数据库2322中存储的预设信息包括上述调整所得液体的指标目标数据，其中，调整所得液体的指标目标数据包括电导率数据、酸碱度数据以及环境参数数据，而环境参数数据又包括温度数据、流量数据、液压数据中的一种或多种的组合，可编程逻辑控制器232数据库2322中除了存储上述各指标目标数据外，还存储有电导率数据、酸碱度数据与至少一种所述环境参数数据间的目标关联关系,即不同环境参数数据范围内相应的目标电导率数据及目标酸碱度数据，如：在温度为25℃的条件下，电导率数据的目标数据为80-150mS，酸碱度数据的目标数据为PH=4。除上述各指标目标数据及指标目标数据中电导率数据、酸碱度数据与至少一种环境参数数据间的目标关联关系外，可编程逻辑控制器232数据库2322中还存储有各数字化传感器21的ID信息及校准数据，以及本数字化缓冲液配液系统中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息。当然，上述可编程逻辑控制器232数据库2322中存储的预设信息均同步至个人计算机231进行备份存储。
如图3所示，可编程逻辑控制器232还包括逻辑控制单元2321及警报单元2323，数据库2322以及警报单元2323均连接于逻辑控制单元2321；对应的，如图1所示，输入管路11上分别安装有报警器224，且报警器224与警报单元2323连接。
如图3所示，各数字化传感器21将检测到的调整所得液的指标实时数据反馈至可编程逻辑控制器232，逻辑控制单元2321根据数字化传感器21的反馈的信息，从数据库2322中对应环境参数数据中选取相应的电导率数据发送至逻辑控制单元2321进行比对判断，并通过判断结果控制执行件22动作。
如图3所示，每个数字化传感器21均具有固定的型号、额定载荷、允许使用负荷、极限负荷、灵敏度等ID信息，可编程逻辑控制器232通过在数据库2322中存储各数字化传感器21的各ID信息，在更换数字化传感器21或者系统重启时，数字化传感器21发送ID信息至可编程逻辑控制器232，逻辑控制单元2321将系统中的每个数字化传感器21的ID信息与数据库2322中存储的参考ID信息进行对比，检测数字化传感器21是否合法或有效，若检测到系统中的数字化传感器21的ID信息与数据库2322中存储的参考ID信息不符，则控制警报单元2323进行本地警示，实现了对数字化传感器21进行身份识别。
另外，如图3所示，在可编程逻辑控制器232的数据库2322中建立各数字化传感器21的校准数据，根据数据库2322中数字化传感器21的校准数据对系统中各位置的数字化传感器21进行参数调节以进行校准，实现了数字化传感器21的在线校准，无需将数字化传感器21拆卸下来进行校准，节约时间，降低人工成本。
其次，如图3所示，可编程逻辑控制器232的数据库2322中存储有数字化缓冲液配液系统中各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，可根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则控制警报单元2323进行本地警示，实现了对各部件工作状态的预判功能，提前提醒工作人员更换或维修，防止故障发生，提高工作效率。
如图2和图3所示，为了提高系统的稳定性，在本实用新型此实施方式中，控制端23与数字化传感器21之间通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查，在控制端23每次启动时给数字化传感器21一个信号，数字化传感器21再反馈一个信号给控制端23，该反馈信号包括各数字化传感器21的ID信息，控制端23对反馈的信号与数据库2322中的对应ID信息进行比对判断，在数字化传感器21存在问题时，或出现某种症状需要处理但暂时不会影响正常运行时，以及传感器的变化在误差范围内时候，做出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。
如图2所示，为了防止信息丢失，在本实用新型此实施方式中，个人计算机231与可编程逻辑控制器232通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。即每隔一特定时间，可编程逻辑控制器232即向计算机231发送一个数据包，个人计算机231收到后在特定的时间内回复一个信息至可编程逻辑控制器232，通过可编程逻辑控制器232发送数据包及个人计算机231回复信息的情况判断双方之间的通讯链路是否已经断开，若可编程逻辑控制器232及个人计算机231在预设时间内相互收不到对方信号时，则判断个人计算机231或可编程逻辑控制器232宕机。在个人计算机231或可编程逻辑控制器232其中一方宕机的情况下，另一方控制系统停止运行，等待处于宕机状态的个人计算机231或可编程逻辑控制器232重启；或系统继续运行，但数据直接存入正常工作的个人计算机231或可编程逻辑控制器232，待宕机方重启后，再将数据传输至宕机方。其中，判断个人计算机231或可编程逻辑控制器232是否正常的预设时间不大于1分钟。
如图2所示，本实用新型披露的数字化缓冲液配液系统还包括至少一台冗余网络交换机3，每台冗余网络交换机3对应一组个人计算机231及可编程逻辑控制器232，每组中的个人计算机231及可编程逻辑控制器232分别与对应的冗余网络交换机3通信，另外，在设置有多于一台冗余网络交换机3的情况下，各冗余网络交换机3间相互通信，并分别与一台远程服务器4通信。通过冗余网络交换机3及远程服务器4的设置，实现本地工作站与远程工作站的冗余控制，即实现了远程参数修改、远程在线校准以及远程故障警示的作用。另外，远程服务器4还能够实现信息的云端存储，将各工作站系统中各部件的信息分别归集存储于云端，同时也可将各供应商的数据信息归集存储于云端，便于后期调用，以及实现各供应商与工厂的信息共享。
基于上述数字化缓冲液配液系统的数字化缓冲液配液方法，包括以下步骤：
S0：控制各输入管路11的通断，导入对应的调整用液与原液混合，得到调整所得液体；
S1：数字化传感器21对调整所得液体的指标实时数据进行检测，并反馈至控制端23；
S2：控制端23将调整所得液体的指标实时数据与对应的指标目标数据进行比对；
S201：控制端23采集调整所得液体的指标实时数据中电导率数据及酸碱度数据分别与至少一种环境参数数据间的实时关联关系；
S202：控制端23将调整所得液体指标实时数据中特定环境参数数据下的电导率数据及酸碱度数据与其存储的相应环境参数数据下的目标电导率数据及目标酸碱度数据相对比，判断是否匹配，若是，则指示指标实时数据符合指标目标数据要求，否则，控制执行件22动作以控制流通管路的流通状态，从而使指标实时数据发生变化，并最终使实时关联关系与目标关联关系相匹配。
本实用新型披露的数字化缓冲液配液系统，通过数字化传感器21将除电导之外的酸碱数据以及其余环境参数值一并传输至控制端23，并通过比对各环境参数选取相应的电导率数据及酸碱度数据进行判断，并通过判断结果控制执行件22动作，直至最终使实时关联关系与目标关联关系相匹配，避免了电导率数据受温度等其他环境参数的影响而产生变化，从而提高配液的精确度。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对实用新型的保护范围进行限制。尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以不作出创造性劳动对上述实施例所记载的技术方案进行修改，从而得到不同的、本质未脱离本实用新型的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本实用新型所要保护的范围。