專利名稱：自動(dòng)配料系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)配料系統(tǒng)，尤其涉及一種用于汽車座椅制造工業(yè)中發(fā)泡用聚醚組合料的自動(dòng)配料系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在國(guó)內(nèi)的汽車座椅用泡沫制造工業(yè)中，聚醚組合料的配制需要人工進(jìn)行，每一道工序都是通過人工稱量聚醚，催化劑，硅油，純凈水然后混合后攪拌一段時(shí)間再輸送至發(fā)泡生產(chǎn)線。人工操作有很多不確定因素，可能會(huì)造成原料秤量人為誤差，差錯(cuò)率高，而且效率低下，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人工成本高，企業(yè)的成本也相應(yīng)增加。
新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種自動(dòng)配料系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有的配料系統(tǒng)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、人工成本高、效率低下以及誤差率高的技術(shù)問題。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種自動(dòng)配料系統(tǒng)，設(shè)置在原料罐和發(fā)泡生產(chǎn)線之間，包括稱量裝置、配料罐和儲(chǔ)料罐；原料罐、稱量裝置、配料罐、儲(chǔ)料罐和發(fā)泡生產(chǎn)線通過進(jìn)料管道依次相連；所述每個(gè)進(jìn)料管道上設(shè)有閥門，并連有泵；檢測(cè)組件，包括微動(dòng)開關(guān)和液位檢測(cè)裝置；微動(dòng)開關(guān)安裝在各閥門上，液位檢測(cè)裝置安裝在各料罐上；執(zhí)行組件，包括攪拌器、閥門和泵；攪拌器設(shè)在配料罐內(nèi)；各進(jìn)料管道上分別裝有閥門，并連有泵；控制器，具有指令接收單元和指令發(fā)送單元，所述指令接收單元連接稱量裝置和檢測(cè)組件，接收檢測(cè)信息；所述指令發(fā)送單元連接執(zhí)行組件；上位機(jī)，與控制器相連，接收控制器內(nèi)的檢測(cè)信息并顯示，且接收外部控制指令。
采用本實(shí)用新型的自動(dòng)配料系統(tǒng)，所有的配料動(dòng)作與步驟都事先經(jīng)過編程，按照程序自動(dòng)控制。達(dá)到無(wú)人參與的目的，從而提高生產(chǎn)效率和配料準(zhǔn)確率，降低成本。
為了防止儲(chǔ)料罐內(nèi)的混合料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生分層，在所述儲(chǔ)料罐內(nèi)設(shè)有攪拌器，攪拌一段時(shí)間后再啟動(dòng)泵將混合料抽到發(fā)泡生產(chǎn)線，來(lái)滿足發(fā)泡生產(chǎn)的需求。
所述指令接收單元包括模擬量轉(zhuǎn)換卡，將接收到的稱量裝置的數(shù)據(jù)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，數(shù)字量精度為14位。確保重量的控制精度誤差小于千分之五。
該系統(tǒng)包括一聲/光報(bào)警裝置，與所述控制器相連，當(dāng)控制器在設(shè)定時(shí)間沒有收到檢測(cè)組件/執(zhí)行組件的反饋信號(hào)時(shí)發(fā)出報(bào)警，以便設(shè)備檢修人員查找故障。
所述液位檢測(cè)裝置為磁感應(yīng)式液位計(jì)和磁感應(yīng)液位開關(guān)。
所述液位檢測(cè)裝置為壓差式液位計(jì)和壓力開關(guān)。


圖1是本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本系統(tǒng)的工藝流程圖；圖3是本系統(tǒng)的配料流程圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)圖1至圖3，給出本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好地理解本實(shí)用新型的功能、特點(diǎn)。
參閱圖1，本實(shí)用新型的自動(dòng)配料系統(tǒng)，設(shè)置在原料罐和發(fā)泡生產(chǎn)線之間，包括附帶4-20毫安輸出的電子秤、配料罐和儲(chǔ)料罐；原料罐、稱量裝置、配料罐、儲(chǔ)料罐和發(fā)泡生產(chǎn)線通過進(jìn)料管道依次相連；所述每個(gè)進(jìn)料管道上設(shè)有氣動(dòng)閥，并連有泵。檢測(cè)組件，包括微動(dòng)開關(guān)和液位檢測(cè)裝置；微動(dòng)開關(guān)安裝在各閥門上，液位檢測(cè)裝置安裝在各料罐上。執(zhí)行組件，包括攪拌器、氣動(dòng)閥和泵；攪拌器設(shè)在配料罐和儲(chǔ)料罐內(nèi)；各進(jìn)料管道上分別裝有氣動(dòng)閥，并連有泵?？删幊绦蚩刂破?PLC)，具有指令接收單元和指令發(fā)送單元，所述指令接收單元連接電子秤和檢測(cè)組件，接收檢測(cè)信息；所述指令發(fā)送單元連接執(zhí)行組件。上位機(jī)，與控制器相連，接收控制器內(nèi)的檢測(cè)信息并顯示，且接收外部控制指令。
指令接收單元包括模擬量轉(zhuǎn)換卡，所有原料通過電子秤秤量后送入配料罐，電子秤的重量信號(hào)通過4-20毫安電流信號(hào)進(jìn)入PLC的模擬量轉(zhuǎn)換卡，通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量進(jìn)行比較，故轉(zhuǎn)換精度十分重要，本系統(tǒng)采用14位的高精度模塊，確保重量的控制精度誤差小于千分之五，在實(shí)際的運(yùn)用中，達(dá)到了千分之2-3的效果，超出標(biāo)準(zhǔn)工藝要求。
系統(tǒng)還包括一聲/光報(bào)警裝置，與所述控制器相連，當(dāng)控制器在設(shè)定時(shí)間沒有收到檢測(cè)組件/執(zhí)行組件的反饋信號(hào)時(shí)發(fā)出報(bào)警。
所述液位檢測(cè)裝置為磁感應(yīng)式液位計(jì)和磁感應(yīng)液位開關(guān)以及壓差式液位計(jì)和壓力開關(guān)。因磁感應(yīng)式液位計(jì)和磁感應(yīng)液位開關(guān)檢測(cè)時(shí)在液體之外，系無(wú)接觸傳感，在檢測(cè)過程中不產(chǎn)生火花，且可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量，因此，用來(lái)檢測(cè)易燃、易爆、有腐蝕性和有毒的液體的液位和容器中的液體存量。
本系統(tǒng)采用SIEMENS公司的SIMATIC S7過程控制系統(tǒng)作為系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)硬件平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)由1套S7300現(xiàn)場(chǎng)控制器，1臺(tái)操作員站(兼工程師站組成)。可編程序控制器(PLC)和上位機(jī)的通訊為1.5M的PROFIBUS工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線，由于充分利用了PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，使得控制系統(tǒng)的復(fù)雜度大大降低，在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)電纜、端子、槽盒、盤柜、橋架的用量大幅度減少，設(shè)計(jì)圖紙與回路校對(duì)的工作量也相應(yīng)減輕。同時(shí)也為系統(tǒng)留下充分的擴(kuò)容余地，今后如需新增現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備就不需要再新增電纜。本系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制站采用帶有帶電熱插拔特性的SIMATIC ET200S分布式輸入/輸出控制站，允許控制站中的信號(hào)模塊在系統(tǒng)運(yùn)行的情況下插拔，而無(wú)需停止系統(tǒng)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
系統(tǒng)所有的分布式遠(yuǎn)程I/O分站通過PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線與系統(tǒng)控制器進(jìn)行通信，最高通信速率可達(dá)12Mbps。通訊性能可靠，控制平穩(wěn)。通過和PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線相連接，分別將信號(hào)傳送至上位機(jī)，全系統(tǒng)所要運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的開，停和故障信號(hào)都在上位機(jī)上顯示。
操作工將當(dāng)前班所需的不同配方的混合料配比(聚醚，催化劑，硅油，純凈水的比例)輸入到上位機(jī)里。然后再輸入當(dāng)前班每一種混合料的總重量，并在允許配料的復(fù)選框內(nèi)打勾確認(rèn)。如果輸入有誤的話系統(tǒng)會(huì)提醒操作者重新輸入。所有的這些操作需要一定的權(quán)限(要輸入密碼)，杜絕一切無(wú)關(guān)人員的誤操作，確保工藝數(shù)據(jù)的絕對(duì)安全性。
生產(chǎn)和工藝數(shù)據(jù)輸入和確認(rèn)之后，操作工按下系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕后即可離開配料房，所有的后續(xù)工作由系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定的步驟自動(dòng)完成。
參閱圖2和圖3，本系統(tǒng)的自動(dòng)配料過程如下第一步，系統(tǒng)判別配料桶是否為空(是否需要配料)，若超過2個(gè)為空，則先處理第一個(gè)，其余的進(jìn)入排隊(duì)等候。再判別電子秤上的各種原料是否達(dá)到能完成一次配料的最低重量，若否則打開補(bǔ)料的氣動(dòng)閥門，當(dāng)閥門開到位的時(shí)候微動(dòng)感應(yīng)開關(guān)反饋一個(gè)信號(hào)，告訴系統(tǒng)閥門已經(jīng)完全打開，這時(shí)啟動(dòng)補(bǔ)料隔膜泵或齒輪泵開始抽料。若經(jīng)過3秒鐘(執(zhí)行機(jī)構(gòu)最長(zhǎng)執(zhí)行時(shí)間)，系統(tǒng)還沒收到這個(gè)反饋信號(hào)，說明閥門的執(zhí)行機(jī)構(gòu)或檢測(cè)機(jī)構(gòu)失靈。系統(tǒng)自動(dòng)停止并發(fā)出聲光報(bào)警同時(shí)將報(bào)警提示信息顯示在電腦上以便設(shè)備檢修人員查找故障。經(jīng)過一段時(shí)間補(bǔ)料，秤上原料達(dá)到設(shè)定重量后，系統(tǒng)關(guān)閉隔膜泵或齒輪泵，然后關(guān)閉氣動(dòng)閥門，結(jié)束補(bǔ)料過程，并發(fā)出補(bǔ)料完成的信號(hào)。所有的動(dòng)作的執(zhí)行時(shí)間和前面提到的一樣全部是受監(jiān)控的。超出范圍系統(tǒng)就會(huì)停車報(bào)警。
第二步，等到所有原料補(bǔ)料完成后系統(tǒng)將此時(shí)每一把秤的重量作為起始重量自動(dòng)記錄下來(lái)。然后再次判斷此重量是否滿足一次配料的需要，若否則停車報(bào)警，若滿足則執(zhí)行配料打開通向配料罐的氣動(dòng)閥門，檢測(cè)到位后啟動(dòng)隔膜泵開始從秤上抽取原料到配料罐。此時(shí)，電子秤上的讀數(shù)一點(diǎn)點(diǎn)會(huì)輕下去，當(dāng)輕到某一定數(shù)值時(shí)(該數(shù)值＝起始值一所需量)，系統(tǒng)將閥門和泵同時(shí)停掉。該原料配料完成。(所有的動(dòng)作跟先前提到的一樣，執(zhí)行時(shí)間收到監(jiān)控，任何超時(shí)的操作都被視作故障)等到所有原料配料完成后，啟動(dòng)攪拌器開始攪拌充分混合。此時(shí)若其他配料罐正在排隊(duì)等候配料則執(zhí)行其他配料罐的配料過程。
第三步，攪拌時(shí)間過去后，系統(tǒng)判別儲(chǔ)料罐是否低于一定的液位，若低則說明需要補(bǔ)充，此時(shí)啟動(dòng)隔膜泵從配料罐抽取混合料到儲(chǔ)料罐里備用，當(dāng)補(bǔ)充到最高液位時(shí)自動(dòng)停止防止溢出。
第四步，當(dāng)發(fā)泡生產(chǎn)線混合料用完以后，會(huì)發(fā)出一個(gè)請(qǐng)求信號(hào)到配料系統(tǒng)，此時(shí)系統(tǒng)先啟動(dòng)儲(chǔ)料罐的攪拌器(因?yàn)榭赡軆?chǔ)料罐內(nèi)的原料儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)混合料會(huì)產(chǎn)生分層)攪拌一段時(shí)間后再啟動(dòng)齒輪泵將原料抽到發(fā)泡生產(chǎn)線，來(lái)滿足發(fā)泡生產(chǎn)的需求。
本系統(tǒng)為一種自動(dòng)配料系統(tǒng)，完成配料任務(wù)，將聚醚，催化劑，硅油按照不同的重量比例從各自的原料罐內(nèi)抽入配料罐，充分?jǐn)嚢韬笥筛裟け贸槿雰?chǔ)料罐，等到發(fā)泡機(jī)組需求原料的時(shí)候，再抽到發(fā)泡機(jī)組。所有的動(dòng)作與步驟都事先經(jīng)過編程，按照程序自動(dòng)控制。達(dá)到無(wú)人參與的目的，從而提高生產(chǎn)效率和配料準(zhǔn)確率，降低成本。
以上所述的，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。凡是依據(jù)本實(shí)用新型申請(qǐng)的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單、等效變化與修飾，皆落入本實(shí)用新型專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)配料系統(tǒng)，設(shè)置在原料罐和發(fā)泡生產(chǎn)線之間，其特征在于，包括稱量裝置、配料罐和儲(chǔ)料罐；原料罐、稱量裝置、配料罐、儲(chǔ)料罐和發(fā)泡生產(chǎn)線通過進(jìn)料管道依次相連；所述每個(gè)進(jìn)料管道上設(shè)有閥門，并連有泵；檢測(cè)組件，包括微動(dòng)開關(guān)和液位檢測(cè)裝置；微動(dòng)開關(guān)安裝在各閥門上，液位檢測(cè)裝置安裝在各料罐上；執(zhí)行組件，包括攪拌器、閥門和泵；攪拌器設(shè)在配料罐內(nèi)；各進(jìn)料管道上分別裝有閥門，并連有泵；控制器，具有指令接收單元和指令發(fā)送單元，所述指令接收單元連接稱量裝置和檢測(cè)組件，接收檢測(cè)信息；所述指令發(fā)送單元連接執(zhí)行組件；上位機(jī)，與控制器相連，接收控制器內(nèi)的檢測(cè)信息并顯示，且接收外部控制指令。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)配料系統(tǒng)，其特征在于，所述儲(chǔ)料罐內(nèi)設(shè)有攪拌器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)配料系統(tǒng)，其特征在于，所述指令接收單元包括模擬量轉(zhuǎn)換卡，將接收到的稱量裝置的數(shù)據(jù)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。
4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)配料系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字量精度為14位。
5.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)配料系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一聲/光報(bào)警裝置，與所述控制器相連，當(dāng)控制器在設(shè)定時(shí)間沒有收到檢測(cè)組件/執(zhí)行組件的反饋信號(hào)時(shí)發(fā)出報(bào)警。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)配料系統(tǒng)，其特征在于，所述液位檢測(cè)裝置為磁感應(yīng)式液位計(jì)和磁感應(yīng)液位開關(guān)。
7.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)配料系統(tǒng)，其特征在于，所述液位檢測(cè)裝置為壓差式液位計(jì)和壓力開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)配料系統(tǒng)，設(shè)置在原料罐和發(fā)泡生產(chǎn)線之間，包括稱量裝置、配料罐和儲(chǔ)料罐；原料罐、稱量裝置、配料罐、儲(chǔ)料罐和發(fā)泡生產(chǎn)線通過進(jìn)料管道依次相連；所述每個(gè)進(jìn)料管道上設(shè)有閥門，并連有泵；檢測(cè)組件，包括微動(dòng)開關(guān)和液位檢測(cè)裝置；執(zhí)行組件，包括攪拌器、閥門和泵；攪拌器設(shè)在配料罐內(nèi)；各進(jìn)料管道上分別裝有閥門，并連有泵；控制器，具有指令接收單元和指令發(fā)送單元，所述指令接收單元連接稱量裝置和檢測(cè)組件，接收檢測(cè)信息；所述指令發(fā)送單元連接執(zhí)行組件；上位機(jī)，與控制器相連，接收控制器內(nèi)的檢測(cè)信息并顯示，且接收外部控制指令。整個(gè)配料過程無(wú)需人員參與，從而提高生產(chǎn)效率，降低成本。
文檔編號(hào)B29C31/04GK2772794SQ20052004041
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者浦小平, 陳浩, 楊巍 申請(qǐng)人:上海延鋒江森座椅有限公司