專利名稱：碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)及其監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對料倉料位進(jìn)行監(jiān)測的系統(tǒng)，特別是涉及一種碳素料倉連 續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。 冃豕扠不
碳素廠的料倉是存儲原料的儲罐，中碎車間的配料倉、中間料倉存儲時間
一般在l-3天左右。為了確保生產(chǎn)的穩(wěn)定性， 一般要在料倉內(nèi)設(shè)高、低料位監(jiān)測 和報警裝置，以免設(shè)備空轉(zhuǎn)和物料溢出；過去一般在料倉內(nèi)設(shè)置如雷達(dá)料位計 和差壓變送器將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號送往控制室并發(fā)出報警信號。這在設(shè)備正 常時能起一定的作用，但它的問題還是比較明顯的 一、料位計只是個感應(yīng)探 頭，只有料位低于和高于警戒線時才能報警，是個非連續(xù)的兩頭測量及報警系 統(tǒng)；二、它只能控制結(jié)果不能做庫存監(jiān)控和過程控制，無法知道料倉具體的瞬 時量和累計量；三、報警時誤報率高，當(dāng)原料發(fā)生膨料或起拱或側(cè)壁堆積、跨 接和灰塵大時，沒到警戒料位也會報警，四、探頭伸入料倉中，煅燒焦硬度高、 脆性大容易磨損探頭；五、料位計定位安裝后，無法重新設(shè)定高低料位的報警 線料位，否則要重新安裝料位計；六、對配料倉這樣精度要求和靈敏度要求都 很高的料倉，故障多容易影響生產(chǎn)；七、只是監(jiān)測裝置不是獨(dú)立的系統(tǒng)，不能 和配料系統(tǒng)的統(tǒng)一起來，當(dāng)有不平衡料倉出現(xiàn)時，料位計的作用幾乎發(fā)揮不出 來；可見采用這種方式來監(jiān)測料位，存在很大的生產(chǎn)風(fēng)險，需要在監(jiān)測功能上 做大的技術(shù)革新，以適應(yīng)現(xiàn)代碳素工藝的生產(chǎn)需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述技術(shù)問題而提供的一種碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系 統(tǒng)及檢測方法，其目的是通過測定料倉重量的方法將中碎車間所有料倉料位的 信號進(jìn)行監(jiān)測，通過控制系統(tǒng)的操控臺設(shè)置不同的警戒線位并和生產(chǎn)系統(tǒng)連鎖， 以達(dá)到高低料位報警的目的。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的， 一種碳素料倉連續(xù)料位監(jiān) 測系統(tǒng)，它是由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成用于測量料倉內(nèi)物料重量的稱重式料位測量儀; 與稱重式料位測量儀通過電纜連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊；A/D轉(zhuǎn)換模塊將稱重式料 位測量儀稱得各料倉的重量信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳送到處理器；接收處理器 處理的數(shù)據(jù)并進(jìn)行控制的PLC控制器；根據(jù)PLC控制器的控制信號進(jìn)行各種動 作的終端系統(tǒng)。
所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)還包括下述結(jié)構(gòu)通過處理器將所處理
的某個時刻的所有或部分料倉的重量或設(shè)定的重量極限值均進(jìn)行顯示的顯示器。
所述的終端系統(tǒng)是高位報警器、低位報警器、料位設(shè)置系統(tǒng)、輸入輸出系 統(tǒng)和生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)中的 一種或幾種。
所述的高位報警器和低位報警器是能將料倉重量超越設(shè)定的高值或低于設(shè) 定的低值時，進(jìn)行報警的揚(yáng)聲器。
所述的料位設(shè)置系統(tǒng)是對料倉中的料位根據(jù)物料平衡設(shè)置成對應(yīng)的o位限值。
所述的輸入系統(tǒng)是指和顯示終端相連的數(shù)據(jù)輸入裝置操作鍵盤、數(shù)據(jù)自動
導(dǎo)入裝置；輸出系統(tǒng)是能將所有顯示結(jié)果或設(shè)定值的結(jié)果進(jìn)行打印輸出的打印 機(jī)、數(shù)據(jù)自動導(dǎo)出設(shè)備。
所述的生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)是指工藝生產(chǎn)自動化系統(tǒng)，將所有工藝設(shè)備進(jìn)行連鎖，
并和生產(chǎn)過程的一些檢測信號進(jìn)行連鎖，不但實現(xiàn)生產(chǎn)線上的工藝設(shè)備的全自 動啟動和關(guān)閉；也可以實現(xiàn)，當(dāng)檢測信號超過危險值時自動報警和緊急關(guān)閉系 統(tǒng)。
所述的稱重式料位測量儀上設(shè)有重量感應(yīng)器。 所述的料倉上設(shè)有2-10個支撐座。
所述的稱重式料位測量儀設(shè)置在兩個支撐座上。
所述的料倉的支撐座上安裝有彈性支撐件。
所述的PLC控制器、處理器、A/D轉(zhuǎn)換模塊為實現(xiàn)集中控制和管理集成在 一個控制柜內(nèi)。
所述的稱重式料位測量儀設(shè)置在料倉支撐座上。
碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測方法，包括下述步驟將所有的料位根據(jù)物料平衡 在料位設(shè)置系統(tǒng)中設(shè)置對應(yīng)的"0"位限值的步驟；各種原料進(jìn)入對應(yīng)的料倉， 稱重式料位測量儀對料倉的重量進(jìn)行稱量的步驟；將料倉稱量后的重量通過電 纜傳送到A/D轉(zhuǎn)換模塊的步驟；A/D轉(zhuǎn)換模塊將各料倉的重量信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字 信號并傳送到處理器的步驟；處理器將處理結(jié)果傳送到PLC控制器的步驟;PLC 控制器根據(jù)處理器傳送的信號發(fā)送控制信號的步驟。
PLC控制器根據(jù)處理器傳送的信號發(fā)送控制信號的步驟包括下述步驟:PLC 控制器將設(shè)定值與處理結(jié)果進(jìn)行比較的步驟；設(shè)定值大于比較值向生產(chǎn)連鎖系 統(tǒng)發(fā)送繼續(xù)生產(chǎn)的信號，同時低位報警器報警；設(shè)定值小于比較值向生產(chǎn)連鎖 系統(tǒng)發(fā)送停止生產(chǎn)的信號，同時高位報警器報警。
所述的高位報警器和低位報警器對料倉的號碼進(jìn)行報警。
所述的PLC控制器的控制結(jié)果從輸入輸出系統(tǒng)輸出。
所述的處理器將處理結(jié)果從顯示器上顯示。
所述在顯示器上顯示各料倉的瞬時重量和累計重量。 本發(fā)明的優(yōu)點和效果如下
本發(fā)明不僅實現(xiàn)了對中碎車間所有料倉料位的集中的、連續(xù)的監(jiān)測和報警， 形成一個獨(dú)立的料倉料位監(jiān)測系統(tǒng)；同時，稱重式料位測量儀不受不平衡下料、 側(cè)壁堆積、跨接與灰塵的影響，避免了料位報警的誤報；獨(dú)立的控制系統(tǒng)具備 完整的顯示、信號轉(zhuǎn)換、輸入輸出和報警功能模塊，實現(xiàn)了料位的隨意設(shè)定和 瞬時監(jiān)控；由于稱重式料位儀和原料不直接接觸也減少了儀器磨損現(xiàn)象，提高 了系統(tǒng)的使用壽命和安全性，也提高了整個中碎車間的生產(chǎn)效率；本發(fā)明成本 低、易實現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明的料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)原理圖。 圖2是本發(fā)明的料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)安裝圖。 圖3是本發(fā)明的監(jiān)測方法流程圖。
圖中l(wèi)、稱重式料位測量儀；2、 A/D轉(zhuǎn)換模塊；3、處理器；4、 PLC控制
器；5、顯示器；6、料位設(shè)置系統(tǒng)；7、高位報警器；8、輸入輸出系統(tǒng)；9、低
位報警器；10、生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)；11、支撐座；12、料倉。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受實施例所限。
碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，它是由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成設(shè)置在料倉支撐座11 上用于測量料倉內(nèi)物料重量的稱重式料位測量儀1，在稱重式料位測量儀1上設(shè) 有重量感應(yīng)器，料倉12上設(shè)有2-10個支撐座1，料倉12的支撐座11上安裝有
彈性支撐件；與稱重式料位測量儀1通過電纜連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊2; A/D轉(zhuǎn) 換模塊2將稱重式料位測量儀1稱得各料倉12的重量信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳 送到處理器3;接收處理器3處理的數(shù)據(jù)并進(jìn)行控制的PLC控制器4;根據(jù)PLC 控制器4的控制信號進(jìn)行各種動作的終端系統(tǒng)，終端系統(tǒng)是由高位報警器7、低 位報警器9、料位設(shè)置系統(tǒng)6、輸入輸出系統(tǒng)8和生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)IO中的一種或 幾種構(gòu)成；通過處理器將所處理的某個時刻的所有或部分料倉的重量或設(shè)定的 重量極限值均進(jìn)行顯示的顯示器5。
上述的料倉包括粗焦粒倉、中焦粒倉、細(xì)焦粒倉、中間倉、生碎倉、粗殘
極倉、細(xì)殘極倉、粉倉等，每個料倉上至少設(shè)置一個稱重式料位測量儀l。
上述的高位報警器7和低位報警器9是一個能將料倉重量超越設(shè)定的高值 或低于設(shè)定的低值時，進(jìn)行報警的揚(yáng)聲器；料位設(shè)置系統(tǒng)6是對料倉中的料位 根據(jù)物料平衡在設(shè)置成對應(yīng)的0位限值；輸入系統(tǒng)是指和顯示終端相連的數(shù)據(jù) 輸入裝置操作鍵盤、數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入裝置；輸出系統(tǒng)是能將所有顯示結(jié)果或設(shè)定 值的結(jié)果進(jìn)行打印輸出的打印機(jī)、數(shù)據(jù)自動導(dǎo)出設(shè)備；生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)是指工藝 生產(chǎn)自動化系統(tǒng)，它能將所有工藝設(shè)備進(jìn)行連鎖，并和生產(chǎn)過程的一些檢測信 號進(jìn)行連鎖，不但實現(xiàn)生產(chǎn)線上的工藝設(shè)備的全自動啟動和關(guān)閉，也可以實現(xiàn)， 當(dāng)檢測信號超過危險值時自動報警和緊急關(guān)閉系統(tǒng)，它是現(xiàn)在碳素工藝中已有 的系統(tǒng)。
根據(jù)PLC控制器4的控制信號對生產(chǎn)控制部繼續(xù)生產(chǎn)和停止生產(chǎn)進(jìn)行控制。 所述的PLC控制器4、處理器3、 A/D轉(zhuǎn)換模塊2為實現(xiàn)集中控制和管理集
成在一個控制柜內(nèi)。
碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測方法，它包括下述步驟將所有的料位根據(jù)物料平
衡在料位設(shè)置系統(tǒng)中設(shè)置對應(yīng)的"0"位限值的步驟；各種原料進(jìn)入對應(yīng)的料倉，
稱重式料位測量儀對料倉的重量進(jìn)行稱量步驟；將料倉稱量后的重量通過電纜
傳送到A/D轉(zhuǎn)換模塊的步驟；A/D轉(zhuǎn)換模塊將各料倉的重量信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號并傳送到處理器的步驟；處理器將處理結(jié)果傳送到PLC控制器的步驟；PLC 控制器根據(jù)處理器傳送的信號發(fā)送控制信號給終端系統(tǒng)的步驟。
PLC控制器根據(jù)處理器傳送的信號發(fā)送控制信號的步驟包括下述步驟:PLC 控制器將設(shè)定值與處理結(jié)果進(jìn)行比較的步驟；設(shè)定值大于比較值向生產(chǎn)連鎖系 統(tǒng)發(fā)送繼續(xù)生產(chǎn)的信號，同時低位報警器報警；設(shè)定值小于比較值向生產(chǎn)連鎖 系統(tǒng)發(fā)送停止生產(chǎn)的信號，同時高位報警器報警。
上述的高位報警器和低位報警器對料倉的號碼進(jìn)行報警。
上述的PLC控制器的控制結(jié)果從輸入輸出系統(tǒng)輸出。
上述的處理器將處理結(jié)果輸出到顯示器上顯示。
所述在顯示器上顯示各料倉的瞬時重量和累計重量以及設(shè)定的各料倉的高 位極限值和低位"0"值。
上述的料位設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置料倉料位的高位極限值和低位極限值，高位極限 值通過PLC控制器和高位報警器連鎖，低位極限值通過PLC控制器和低位報警 器連鎖。
如圖1和圖2是所示，生產(chǎn)開始后，所有料位根據(jù)物料平衡在料位設(shè)置系 統(tǒng)6設(shè)置對應(yīng)的"0"位限值，各種原料進(jìn)入對應(yīng)的料倉，稱重式料位監(jiān)測儀l 安裝在料倉的兩個支撐座上，并用線纜和A/D轉(zhuǎn)換模塊2相連，A/D轉(zhuǎn)換模塊 將各料倉的重量信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并導(dǎo)入處理器3，處理結(jié)果交給PLC控制 器4進(jìn)行控制；當(dāng)某個料倉重量在低位警戒線值以下或超過警戒限值以上時， 通過報警系統(tǒng)7發(fā)出報警信號；并向生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)發(fā)出請求執(zhí)行生產(chǎn)停止或生 產(chǎn)繼續(xù)的信號；生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)控制工藝生產(chǎn)系統(tǒng)停車或繼續(xù)生產(chǎn)，如果用戶需 要知道某個時刻的所有或部分料倉的重量或設(shè)定的重量極限值均可以通過顯示
器5顯示，也可以通過輸入輸出系統(tǒng)8進(jìn)行輸出。這樣就完成了對料倉內(nèi)料位 監(jiān)測的一個全過程，系統(tǒng)功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)完整、數(shù)據(jù)處理量大，能和生產(chǎn)控制 系統(tǒng)緊密合作，可以更精確迅捷地監(jiān)測到料位的情況，減少了故障率，大大提 高了生產(chǎn)效率。本發(fā)明連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)安裝在整個生陽極或生陰極車間的 中央控制室，以避免受機(jī)械振動、粉塵、靜電等的干擾。
權(quán)利要求
1、碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于它是由下述結(jié)構(gòu)構(gòu)成用于測量料倉內(nèi)物料重量的稱重式料位測量儀；與稱重式料位測量儀通過電纜連接的A/D轉(zhuǎn)換模塊；A/D轉(zhuǎn)換模塊將稱重式料位測量儀稱得各料倉的重量信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳送到處理器；接收處理器處理的數(shù)據(jù)并進(jìn)行控制的PLC控制器；根據(jù)PLC控制器的控制信號進(jìn)行各種動作的終端系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括 下述結(jié)構(gòu)通過處理器將所處理的某個時刻的所有或部分料倉的重量或設(shè)定的重量極限值均進(jìn)行顯示的顯示器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的 終端系統(tǒng)是高位報警器、低位報警器、料位設(shè)置系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)和生產(chǎn)連 鎖系統(tǒng)中的一種或幾種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的 高位報警器和低位報警器是一個能將料倉重量超越設(shè)定的高值或低于設(shè)定的低 值時，進(jìn)行報警的揚(yáng)聲器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的 料位設(shè)置系統(tǒng)是對料倉中的料位根據(jù)物料平衡設(shè)置成對應(yīng)的0位限值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述輸 入系統(tǒng)是指和顯示終端相連的數(shù)據(jù)輸入裝置操作鍵盤、數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入裝置；輸 出系統(tǒng)是能將所有顯示結(jié)果或設(shè)定值的結(jié)果進(jìn)行打印輸出的打印機(jī)、數(shù)據(jù)自動 導(dǎo)出設(shè)備。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的 所述的生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)是指工藝生產(chǎn)自動化系統(tǒng)，將所有工藝設(shè)備進(jìn)行連鎖，并 和生產(chǎn)過程的一些檢測信號進(jìn)行連鎖，不但實現(xiàn)生產(chǎn)線上的工藝設(shè)備的全自動啟動和關(guān)閉；也可以實現(xiàn)，當(dāng)檢測信號超過危險值時自動報警和緊急關(guān)閉系統(tǒng)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的稱重式料位測量儀上設(shè)有重量感應(yīng)器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的料倉上設(shè)有2-10個支撐座。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述 的稱重式料位測量儀設(shè)置在兩個支撐座上。
11、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述 的料倉的支撐座上安裝彈性支撐件。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述 的PLC控制器、處理器、A/D轉(zhuǎn)換模塊為實現(xiàn)集中控制和管理集成在一個控制 柜內(nèi)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述 的稱重式料位測量儀設(shè)置在料倉支撐座上。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測方法，其特征在于包括 下述步驟將所有的料位根據(jù)物料平衡在料位設(shè)置系統(tǒng)中設(shè)置對應(yīng)的"0"位限 值的步驟；各種原料進(jìn)入對應(yīng)的料倉，稱重式料位測量儀對料倉的重量進(jìn)行稱 量的步驟；將料倉稱量后的重量通過電纜傳送到A/D轉(zhuǎn)換模塊的步驟；A/D轉(zhuǎn) 換模塊將各料倉的重量信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳送到處理器的步驟；處理器將 處理結(jié)果傳送到PLC控制器的步驟；PLC控制器根據(jù)處理器傳送的信號發(fā)送控制信號的步驟。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測方法，其特征在于PLC控制器根據(jù)處理器傳送的信號發(fā)送控制信號的步驟包括下述步驟PLC控制器 將設(shè)定值與處理結(jié)果進(jìn)行比較的步驟；設(shè)定值大于比較值向生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)發(fā)送 繼續(xù)生產(chǎn)的信號，同時低位報警器報警；設(shè)定值小于比較值向生產(chǎn)連鎖系統(tǒng)發(fā) 送停止生產(chǎn)的信號，同時高位報警器報警。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測方法，其特征在于所述的高位報警器和低位報警器對料倉的號碼進(jìn)行報警。
17、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的碳素料倉連接料位監(jiān)測方法，其特征在于所述 的PLC控制器的控制結(jié)果從輸入輸出系統(tǒng)輸出。
18、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測方法，其特征在于所述 的處理器將處理結(jié)果從顯示器上顯示。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測方法，其特征在于所述 在顯示器上顯示各料倉的瞬時重量和累計重量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳素料倉料位監(jiān)測系統(tǒng)，特別是涉及一種碳素料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)。新系統(tǒng)通過稱重式料位監(jiān)測儀測量料倉的重量，并將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號供處理器處理，處理結(jié)果由控制器進(jìn)行控制，形成獨(dú)立的控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)通過執(zhí)行器顯示各料倉的瞬時重量和累計重量、通過設(shè)置系統(tǒng)設(shè)定最高和最低料位極限值、通過報警系統(tǒng)實現(xiàn)高低料位的報警；料倉連續(xù)料位監(jiān)測系統(tǒng)也能和生產(chǎn)系統(tǒng)連鎖，實現(xiàn)和生產(chǎn)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信；系統(tǒng)支持輸入輸出和數(shù)據(jù)交換。
文檔編號C01B31/02GK101348246SQ20071001211
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者尹良明, 崔銀河, 梁和奎, 敏 王, 許海飛 申請人:沈陽鋁鎂設(shè)計研究院