(12)实用新型专利
(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 204374733 U (45)授权公告日(45)授权公告日 2015.06.03
(21)申请号 201420530203.7(22)申请日 2014.09.15
(73)专利权人北新集团建材股份有限公司
地址102208 北京市昌平区回龙观西大街
118号龙冠置业大厦(72)发明人杨小东 周建中 张羽飞 卫福强(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理
有限公司 11262
代理人惠磊 曲鹏(51)Int.Cl.
G05B 19/418(2006.01)H04L 29/08(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
权利要求书1页 说明书9页 附图2页
(54)实用新型名称
一种石膏板生产系统的自动控制系统(57)摘要
一种石膏板生产系统的自动控制系统,所述石膏板生产系统包括原热系统、配料系统,干燥系统,包装系统,所述自动控制系统包括:上位机,原热系统的控制装置,配料系统的控制装置,包装系统的控制装置,上位机通过工业以太网或者总线与所述三个系统的控制装置相连,组成闭合环网结构;将所述干燥系统使用的温度传感器作为所述原热系统的控制装置下的控制点,通过所述原热系统的控制装置控制所述干燥机内的温度;所述原热系统的控制装置将采集的所述干燥机内的温度信息通过所述总线传送到所述包装系统的触摸屏上显示。取消了干燥机的控制系统,将干燥机的控制设计由原热系统完成,但是其控制界面位于包装系统,简化了控制系统、降低了成本。
C N 2 0 4 3 7 4 7 3 3 U CN 204374733 U
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种石膏板生产系统的自动控制系统,所述石膏板生产系统包括原热系统、配料系统,干燥系统,包装系统,其特征在于,所述自动控制系统包括:上位机,原热系统的控制装置,配料系统的控制装置,包装系统的控制装置,上位机通过工业以太网或者总线与所述三个系统的控制装置相连,组成闭合环网结构;
将所述干燥系统使用的温度传感器作为所述原热系统的控制装置下的控制点,通过所述原热系统的控制装置控制干燥机内的温度;
所述原热系统的控制装置将采集的所述干燥机内的温度信息通过总线传送到所述包装系统的触摸屏上显示。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述干燥系统使用的温度传感器包括:所述干燥机的循环空气入口处设置第一温度传感器,用于检测循环空气入口处的温度;及
所述干燥机的循环空气出口处设置第二温度传感器,用于检测循环空气出口处的温度。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述干燥机内导热油管上设置调节阀门,所述调节阀门与所述原热系统控制装置相连;所述干燥机内设置排气阀门,所述排气阀门与所述原热系统控制装置相连;所述原热系统控制装置通过控制所述干燥机内导热油管上的调节阀门或者所述干燥机内部的排气阀门的开度来调节所述干燥机内的温度。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述原热系统设置触摸屏,通过现场总线与所述原热系统控制装置交互数据;所述配料系统设置触摸屏,通过现场总线与所述配料系统控制装置交互数据;所述包装系统的触摸屏与所述包装系统的控制装置通过现场总线交互数据。
5.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述包装系统还包括光电开关,第一变频器,与变频器相连的第一电机,所述光电开关连接包装系统控制装置,所述包装系统控制装置还与第一变频器相连,用于控制第一变频器,所述第一变频器用于驱动所述第一电机旋转;所述第一电机用于完成出板;
所述包装系统还包括第二变频器,与第二变频器相连的第二电机,所述包装系统控制装置与所述第二变频器相连,用于控制所述第二变频器,所述第二变频器用于驱动所述第二电机旋转;所述第二电机用于完成堆垛。
2
CN 204374733 U
说 明 书
一种石膏板生产系统的自动控制系统
1/9页
技术领域
[0001]
涉及工业控制领域,具体是石膏板生产线中一种生产系统的自动控制系统。
背景技术
随着直接数字控制(DDC)的发展,1966年,DDC系统被用于水泥工业的生产控制,它使用计算机取代常规的调节仪表组成计算机控制系统,由于当时计算机的价格昂贵,只能用一台计算机进行控制,相应地将危险集中起来,难以满足生产实际需求。20世纪70年代,随着微电子技术的进一步发展,微处理器的价格不断下降,又推出了以微型计算机为基础的分布式控制系统(DCS)。它是一种将控制功能分散化,监事操作集中化的控制系统,即所谓的集散控制系统。集散控制阶段,是以计算机的分散控制与集中管理为技术特征。集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散型控制系统、是控制,通信,计算机,屏幕显示技术相结合的产物。以微处理器为核心,将微型计算机,工业控制计算机,PLC可编程序控制器,数据通道,CRT显示操作系统、过程通道、模拟调节仪表等有机地结合起来,构成了一个全新的控制系统。主要特点:[0003] 1、实现了真正的分散控制。在该系统中,[0004] 2、利用数据通道实现综合控制。[0005] 3、利用CRT操作台实现集中监视和操作[0006] 4、利用监督控制计算机实现最优控制和管理。[0007] 以太网是比较早的局域网,也是当前比较流行的局域网。工业通信与办公环境下的通信有根本上的不同,办公环境下很多用于连接一台服务器,用户之间并没有交叉连接,这种数据传输在建立通信连接时,多个用户同时连接服务器可能会造成延时或阻塞,不能用于自动控制。
[0008] 工业网络必须反映灵活并能在短时间内满足控制要求,必须确保网络容量和最大限度地使用其机器及设备,将停机时间减少到最小。所有的生产和管理过程必须互动。[0009] 工业以太网设备不同于商业以太网设备,其特点为:
[0002] [0010]
3
CN 204374733 U
说 明 书
2/9页
现有的石膏板生产线大都是采用手工解决技术问题,虽然计算机分布式控制DCS和以太网等早已出现,但是针对具体的石膏板生产系统如何来设置适应自动控制系统,如何分系统设置控制装置,如何将生产系统中的控制点、操作点分配到合适系统的控制装置,以简化控制系统、降低成本是需要解决的问题。
[0011]
实用新型内容
[0012] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种石膏板生产系统的自动控制系统,[0013] 一种石膏板生产系统的自动控制系统,所述石膏板生产系统包括原热系 统、配料系统,干燥系统,包装系统,所述自动控制系统包括:上位机,原热系统的控制装置,配料系统的控制装置,包装系统的控制装置,上位机通过工业以太网或者总线与所述三个系统的控制装置相连,组成闭合环网结构;将所述干燥系统使用的温度传感器作为所述原热系统的控制装置下的控制点,通过所述原热系统的控制装置控制所述干燥机内的温度;
[0015] 所述原热系统的控制装置将采集的所述干燥机内的温度信息通过所述总线传送到所述包装系统的触摸屏上显示。[0016] 取消了干燥机的控制系统,将干燥机的控制设计由原热系统完成,但是其控制界面位于包装系统,简化了控制系统、降低了成本。[0017] 可选地,所述干燥系统使用的温度传感器包括所述干燥机的循环空气入口处设置第一温度传感器,用于检测循环空气入口处的温度;所述干燥机的循环空气出口处设置第二温度传感器,用于检测循环空气出口处的温度;所述第一温度传感器、第二温度传感器与所述原热系统的控制装置通过电缆或者总线相连,将温度信号转换为电信号传送给所述原
[0014]
4
CN 204374733 U
说 明 书
3/9页
热系统的控制装置。[0018] 可选地,所述干燥机内导热油管上设置调节阀门,所述调节阀门与所述原热系统控制装置相连;所述干燥机内设置排气阀门,所述排气阀门与所述原热系统控制装置相连;所述原热系统控制装置通过控制所述干燥机内导热油管上的调节阀门或者所述干燥机内部的排气阀门的开度来调节所述干燥机内的温度。[0019] 可选地,所述原热系统设置触摸屏,通过现场总线与所述原热系统控制装置交互数据;所述配料系统设置触摸屏,通过现场总线与所述配料系统控制装置交互数据;所述包装系统的触摸屏与所述包装系统的控制装置通过现场总线交互数据。[0020] 可选地,所述包装系统还包括光电开关,第一变频器,与变频器相连的第一电机,所述光电开关连接包装系统控制装置,所述包装系统控制装置还与第一变频器相连,用于控制第一变频器,所述第一变频器用于驱动所述第一电机旋转;所述第一电机用于完成出板;
[0021] 所述包装系统还包括第二变频器,与第二变频器相连的第二电机,所述包 装系统控制装置与第二变频器相连,用于控制第二变频器,所述第二变频器用于驱动所述第二电机旋转;所述第二电机用于完成堆垛。附图说明
图1为本申请的总系统结构示意图。[0023] 图2为取消干燥系统的控制系统后,采用总线连接时,干燥机部分的温度控制与显示的示意图。
[0022]
具体实施方式
[0024] 下面将结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行更详细的说明。[0025] 图1为本申请的总系统结构示意图。[0026] 一种石膏板生产系统的自动控制系统,所述石膏板生产系统包括原热系统、配料系统,干燥系统,包装系统,所述自动控制系统包括:上位机0,原热系统的控制装置1,配料系统的控制装置2,包装系统的控制装置3,上位机通过总线4与所述三个系统的控制装置相连,组成闭合环网结构;
[0027] 将所述干燥系统5使用的温度传感器作为所述原热系统的控制装置1下的控制点,通过所述原热系统的控制装置1控制所述干燥机内的温度;
[0028] 所述原热系统的控制装置将采集的所述干燥机内的温度信息通过所述总线4传送到所述包装系统的触摸屏31上显示。[0029] 取消了干燥机的控制系统,将干燥机的控制设计由原热系统的控制装置完成,但是其控制界面位于包装系统,简化了控制系统、降低了成本。[0030] 现场总线技术的出现,使得工业控制系统向分散化,网络化,智能化方向发展。现场总线监控系统,现场总线控制系统与传统控制系统的结构相比,由于采用数字信号代替模拟信号,因而可实现一对电线上传输多个信号(包括多个运行参数值、多个设备状态、故障信息等),同时又为多个设备提供电源;现场设备以外不再需要模拟/数字或者数字/模拟转换部件。这样就简化了系统结构,节约硬件设备,节约电缆与各种安装。
5
CN 204374733 U[0031]
说 明 书
4/9页
DeviceNet是由美国罗克韦尔公司开发的一种基于CAN的低成本现场总 线标准。这是一个低端网络系统,其作用是在简单的工业设备(如限位开关,光电传感器,阀组,电动机启动器,变频驱动器等)与高端设备(控制器)之间实现网络连接。[0032] DeviceNet在CAN总线的基础上又增加了面向对象、基于连接的现代通信技术理念,并开发了应用层,将工业现场的分散设备连接成一个开放、廉价、可靠的工业控制网络。它通过一根电缆将诸如可编程序控制器,传感器,光电开关,电动机,变频器等现场智能设备连接起来,是分布式控制系统减少现场I/O接口和布线数量、将控制功能下载到现场设备的理想解决方案。
[0033] DeviceNET现场总线作为一种开放的,低成本的网络解决方案,将可编程序控制器PLC,温度传感器,各个节点上的变频器,等现场设备连接起来,减少了I/O接口和布线数量,实现了工业设备的网络化和远程管理,与其他的现场总线相比,其也有高可靠性,灵活性和实时性,
[0034] 其网络上可以最大达到64个节点地址,每个节点至支持的I/O没有限制,各个节点设备可以通过网络统一配电,信号线和电源线都在干线中,(电缆中一般为5根线,两根电源线,电压差为24V,两根信号线,一根屏蔽线);支持选通,轮询,循环,状态变化和应用触发的数据传输方式;支持点对点,多主或主从通信结构;等等。[0035] 人机界面(Human Machine Interface,HMI)产品,常被成为“触摸屏”,包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件,一般情况下,不同厂家的HMI硬件使用不同的画面编辑软件,连接的主要设备种类是PLC。
[0036] 触摸屏是用户利用手指或者其他介质直接与屏幕接触,进行信息选择,向计算机输入信息的一种输入设备。在工厂或车间中,触摸屏是首选的接口设备,因为它适应性强,所以比键盘,鼠标等更有优越性。易于使用,易于掌握,地操作故障率,并且在恶劣的环境下,比如灰尘,油污,磨损,划伤等都不会使其损坏,因此,在工业中发挥很好作用。[0037] Eview触摸屏能够理想,生动的显示PLC上的数据信息。屏幕从3.7in到10.4in,从单色到彩色,从触摸屏到显示文本,广泛应用。其还有与现场总线连接的功能。[0038] 触摸屏上的接口一般包括:用于连接电源的插座;用于连接PC的RS-232 线缆接口,用于连接PLC的RS-485线缆插口。用于设置开机进入的起始模式的指拨开关;[0039] 安装时,触摸屏可以安装在深度达4in(105mm)的控制箱,可以安装金属外壳的前面板上。各边要保留25mm的空间,以便于安装固定螺钉,后面也要保留适当的空间。以免挤压电缆线。一般来讲,在面板的背后保留105mm的距离。[0040] 该自动控制系统采用以太环网结构,
[0041] 环形结构是工业以太网中的一种网络拓扑形式,它将线型结构中的首尾两个交换机的输入/输出再用线缆连接在一起,因此,它是线型结构的一种特殊形式。与线型结构相比,环型结构的优点是提高了网络的可靠性和生存性,即具有进行故障的探测与定位,发现故障后能自动容错的能力。如果网络系统中,有一条链路发生故障,通过具有故障恢复能力的交换机或者中继器,可以为网络设备找到另外一条可用链路,使通信重新恢复。共分为原热、配料、干燥和包装三个系统。系统结构如图1所示。较三千万平米模型减少两个系统。
[0043] 本自动控制系统可以应用于年产2000万平米石膏板线或者其他类型的生产线。
[0042]
6
CN 204374733 U[0044]
说 明 书
5/9页
以年产2000万平米石膏板线举例,
[0045] 由于年产2000万平米石膏板线控制点数的减少,因此整体控制由三个系统的控制装置就可以完成。在本系统中,主要通过中控室对系统的整体运行情况进行监视和部分调节,各系统则可以监视和控制本系统内的设备,其中考虑到干燥机的位置,虽然干燥机的控制设计是由原热系统完成的,但其控制界面位于包装和干燥系统。干燥系统的温度控制也是由原热系统完成的,通过对测温点的温度数据进行读取,控制阀门、挡板等的开度,实现对干燥机温度的控制。总的来说,原热系统主要是完成对石膏板生产线的温度控制。[0046] 现代化的中央控制室是整个生产工艺过程的中枢,是全厂的关键部分,在中控室里,通过计算机等技术能将整个生产过程参数、设备运行情况等全面迅速反映出来。对过程参数实现及时、准确的控制。
[0047] 中控室设有优良的空调设备,以保持适宜的温度和湿度,室内照明条件要便于读取仪表数值,不妨碍对发光信号、CRT画面以及电视图像的良好视觉,照度选择为300~500lx。
[0048] 中控室的供电为一级负荷,采用三相四线制,要求单独接地。中控室地面采用抗静电活动地板。设置有防火设备。[0049] 图2为取消干燥系统后,采用总线连接时,干燥机部分的温度控制与显示的系统图。
[0050] 可选地,所述干燥系统5使用的温度传感器包括:
[0051] 所述干燥机的循环空气入口处设置第一温度传感器51,用于检测循环空气入口处的温度;所述干燥机的循环空气出口处设置第二温度传感器52,用于检测循环空气出口处的温度;所述第一温度传感器51、第二温度传感器52与所述原热系统的控制装置1通过电缆或者总线相连,将温度信号转换为电信号传送给所述原热系统的控制装置1。[0052] 可选地,所述干燥机内导热油管上设置调节阀门53,所述调节阀门53与所述原热系统控制装置1相连;所述干燥机内设置排气阀门54,所述排气阀门54与所述原热系统控制装置1相连;所述原热系统控制装置1通过控制所述干燥机内导热油管上的调节阀门或者所述干燥机内部的排气阀门的开度来调节所述干燥机内的温度。[0053] 所述第一温度传感器51、第二温度传感器52通过Device NET总线与所述包装系统触摸屏相连。
[0054] 所述第一温度传感器51、第二温度传感器52的输出端与所述原热系统的控制装置通过控制电缆连接,控制电缆采用双绞线加屏蔽线结构。如果不采用总线的话,直接通过控制线缆,也称导线,信号线,将温度传感器输出端与控制装置相连接,因为传送模拟信号,为了防止干扰,所以加装屏蔽线。[0055] 所述第一温度传感器51、第二温度传感器52与所述原热系统控制装置通过现场总线Device NET相连。
[0056] 对于空气温度的测量也可以用热电阻,或热电偶,将测得的温度信号转化成电信号传输到干燥系统外部的控制装置。包括原热系统的控制装置和包 装系统的控制装置。在当前的石膏生产工艺中,干燥是重要的一环,石膏干燥设备,可以叫干燥机,或
者干燥窑,其原理为利用热的空气蒸发石膏板中的水分。石膏板中的游离水分缓慢蒸发,但不能破坏结晶水,石膏板出干燥机时,含水率一般不大于1%。
[0057]
7
CN 204374733 U[0058]
说 明 书
6/9页
干燥窑共分三个区,每个区均通过导热油经热交换器加热循环空气,再通过循环空气在干燥窑内蒸发石膏板中的水分。[0059] 干燥机的热源为导热油,导热油在热油炉中被加热。导热油炉其是以煤、油、气为燃料,以导热油为循环介质供热的新型热能设备,导热油炉指载热工质为高温导热油(也称热煤体、热载体)的新型热能转换设备,导热油炉在使用工业中,主要用于原油、天然气的加热及矿物油的加工、储存、运输等。炼油厂利用导热油预热冷物料,并已成功地用于润滑油制造过程中溶剂和萃取剂蒸发装置的加热。由于利用导热油加热与利用蒸汽加热相比较既有加热均匀、操作简单、安全环保、节约能源、控温精度高、操作压力低等优点,在现代工业生产中已被作为传热介质得到广泛的应用。[0060] 干燥机的内部包括换热器,与换热器相连的进油管路,出油管路,高温的导热油从进油管路进入换热器后,与换热器发生热交换,然后从出油管路流出。热油经过换热器后,换热器周围的空气被加热,然后空气被风机吹到石膏板进行对石膏板的干燥,通过导热油的流量来控制循环空气加热温度,
[0061] 调节阀门53安装在热交换器的回油管路上,调节阀门53可以控制热油管路中的热油的流量,从而达到调节循环空气温度的目的。
[0062] 以太网工业协议(Ethernet/IP)是一种开放的工业网络标准,它支持显性和隐性报文,并且使用目前流行的商用以太网芯片拓扑结构,一组装置点对点地连接到交换机。[0063] Ethernet/IP能够用于处理多大每包1500字节的大批量数据,它可以预报方式管理大批量数据。Ethernet网络技术正在快速发展,成本也在迅速下降,因而Ethernet/IP得到了越来越广泛的应用。
[0064] 大多数现场总线监控系统采用组态软件来建立和运行现场总线监控系 统。[0065] 组态软件是指一些可快速组态的、具有数据采集、通信与过程控制功能的专用软件系统,是自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境,可为用户快速构建工业与民用工程的自动控制系统提供系统功能。在组态软件出现之前,要实现某一任务,都是必须通过编写程序(如BASIC,C,Fortran等)来实现的,编写程序不但工作量大、周期长,而且一旦工业和工程控制对象稍有变动,必须修改系统的源程序。组态软件的出现,彻底解决了大量修改源代码的问题,对于过去几个月的现场工作,通过组态软件几天就可以组态编程实现。
[0066] 一般触摸屏产品会自带有人机交互的硬件及组态软件。[0067] 通过热系统控制干燥机温度的过程为:[0068] 在干燥机的入口,出口布置热电偶,用于检测循环空气的入口温度,出口温度。热电偶将温度信号转换为电信号后,通过总线Device NET,将信号传输给总线上的其他节点,比如包装系统的控制装置,与包装系统的触摸屏,或者原热系统的控制装置1。[0069] 原热系统的控制装置1,经过运算后,发出控制信号,通过总线与调节阀门53相连,调节阀可以为电动蝶阀,通过控制电动蝶阀的开启,关闭或者部分开启来调节油路中的热油量,从而达到调节循环空气的温度的目的。如果不采用总线通信的话,所述调节阀门53与所述控制装置通过控制电缆相连,所述调节阀门53的信号输出端与所述控制装置的模拟信号输入端相连。所述电缆采用双绞线加屏蔽线的结构。
[0070]
8
CN 204374733 U[0071]
说 明 书
7/9页
另一种方式,所述调节阀门与所述控制装置通过现场总线Device NET相连。[0072] 所述干燥机内设置排气阀门54,所述排气阀门54与所述原热系统控制装置1相连。
[0073] 所述排气阀门54与所述控制装置1通过控制电缆相连,所述排气阀门54的信号输出端与所述控制装置1的模拟信号输入端相连。[0074] 所述控制线缆采用双绞线加屏蔽线的结构。
[0075] 所述控制线缆的横截面面积范围为0.3~0.75平方毫米。[0076] 如果采用总线的连接形式,那么所述排气阀门54与所述控制装置通过现场总线Device NET相连。
[0077] 排气阀门54可以为电动蝶阀。
[0078] 原热系统的控制装置也可以控制排气阀来调节温度。[0079] 原热系统控制装置内部的运算程序采用PID运算程序,PID运算为现有的技术,不再赘叙。
[0080] 热油调节阀或者空气排空阀门可以选择电动蝶阀。
[0081] 常用的电动蝶阀有对夹式电动蝶阀和法兰式电动蝶阀两种。对夹式电动蝶阀是用双头螺栓将阀门连接在两管道法兰之间,法兰式电动蝶阀是阀门上带有法兰,用螺栓将阀门上两端法兰连接在管道法兰上。[0082] 电动蝶阀,包括蝶阀与执行器,蝶阀结构简单、体积小、重量轻,只由少数几个零件组成。而且只需旋转90°即可快速启闭,操作简单,同时该阀门具有良好的流体控制特性。[0083] 工作电源通常有:AC220V,AC380V等。输入信号:4~20mA,0~10v等弱电信号。由调节型电动执行机构和阀杆连接调试好以后;以电能作为驱动力来驱动硬密封蝶阀阀板,作0~90°部分回转运动。接收工业自动化控制系统的4~20mA信号来精确控制阀门开度,从而达到流量、温度、压力等不同工艺参数的调节和控制。[0084] 所述原热系统设置触摸屏,通过Device NET现场总线与所述控制装置交互;所述配料系统设置触摸屏,通过Device NET现场总线与所述配料系统控制装置交互。[0085] 在包装系统的控制装置触摸屏,可以显示干燥机的循环空气入口温度和出口温度。
[0086] 可选地,所述包装系统还包括光电开关,第一变频器,与变频器相连的第一电机,所述光电开关连接包装系统控制装置,所述包装系统控制装置还与第一变频器相连,用于控制第一变频器,所述第一变频器用于驱动所述第一电机旋转;所述第一电机用于完成出板;
[0087] 所述包装系统还包括第二变频器,与第二变频器相连的第二电机,所述包装系统控制装置与第二变频器相连,用于控制第二变频器,所述第二变频器用于驱动所述第二电机旋转;所述第二电机用于完成堆垛。
[0088] 包装系统主要实现干燥机出板以及包装的一些简单的逻辑控制。干燥机出板过程通过光电巡检各层的出板信号,并确定上一出板层没有在出板等连锁条件,完成出板过程的控制。包装系统主要是根据光电信号,按照工艺要求,完成板边切割,堆垛台选择等步骤。光电开关,又称为无接触检测和控制开关。利用物质对光束的遮蔽,吸收或者反射等作用,对物体的位置、形状、标志、符号等进行检测。
[0089]
9
CN 204374733 U[0090]
说 明 书
8/9页
光电开关能非接触、无损伤地检测各种固体、液体、透明体、烟雾等。体积小、功能多、寿命长、功耗低、精度高、响应速度快、检测距离远和抗光、电、磁干扰性能好等优点。广泛应用于各种生产设备中作为物体检测、行程控制、产品计数、速度监测等,成为自动控制系统和生产线的重要元件。
[0091] 作为一种新兴的控制开关,光电开关中最重要的是光电器件,把光照强弱的变化转化为电信号的传感器件。光电器件主要有发光二极管,光敏电阻,光电晶体管,光电耦合器等,它们构成了光电开关的传感系统。[0092] 目前市场上光电开关的型号很多,但是功能基本相同。[0093] 石膏板出板的过程为:
[0094] 光电开光检测到有石膏板靠近或者经过时,其会向包装系统控制装置3发出数字信号,即高电平或者低电平来通知包装系统控制装置3有石膏板要出,连接方式为光电开关的数字输出端连接控制装置3的数字模块输入端;包装系统控制装置3收到消息后,再利用程序计算是否允许石膏板出板,如果允许,则控制装置的数字输出模块发出数字信号,即高电平或者低电平或者一系列脉冲信号给出板电机,出板电机收到数字信号后旋转,石膏板在皮带上,或者一些辊道上,出板电机带动皮带运行或者辊道旋转从而完成石膏板离开出口,落入外部的堆垛台中。
[0095] 石膏板出板堆垛台的选择的过程为:[0096] 干燥机的出口设置为分层结构,各个层分布在上下方向,石膏板出干燥 机时,从下往上依次出板。具体地,最底层的石膏板先出,落在堆垛台上,然后,上一层的石膏板再出,自动落在第一块石膏板上;第三层的再出,以此类推。当第一个堆垛台上的石膏板落满时,干燥机停止出板,其出口在电机的拖动下,顺时针或者逆时针旋转一个角度,其出口对准另一个堆垛台,然后继续出板。其拖动电机可以选择步进电机或者伺服电机,电机接收到控制装置发出的脉冲信号时,就会旋转一个角度从而完成堆垛台的选择。而脉冲信号可以看成开关量信号。
[0097] 或者通过变频器32,在此称为堆垛变频器,控制装置输出脉冲信号给堆垛变频器,变频器32的电源输出端与堆堆电机33的电源输入端相连,实现对其控制。[0098] 可以看出控制装置控制出板的过程,主要是用开关量的输出,即用脉冲或者高低电平的输出来控制电机转动来完成。
[0099] 包装段控制装置的数字信号输出模块的输出端子与堆垛变频器32的数字输入端相连,堆垛变频器的电源输入端连接电网,堆垛变频器的电源输出端连接堆垛电机,用于控制堆垛电机33运动。
[0100] 上述的控制装置与光电开关,控制装置与出板电机的连接,可以采用控制线缆直接相连,也可以采用现场总线DeviceNET。[0101] 另外还有触摸屏,包装段的触摸屏其功能之一是用以显示干燥机内部的循环空气的入口温度,出口温度,并可以在屏幕上修改温度的参数。[0102] 石膏板从干燥机出板后,质检人员会对石膏板进行质量检查,其中一项内容为石膏板的温度,当发现石膏板的温度过高或过低而超过标准值时,质检人员或者包装系统的操作员可以直接通过包装系统的触摸屏来查看干燥机内的温度参数,包括干燥机循环空气入口温度,循环空气出口温度,这极大的方便了质检人员判断石膏板的温度超标的原因,提
10
CN 204374733 U
说 明 书
9/9页
高了工艺人员判断分析故障的发生点。如果是因为干燥机的原因,质检人员或者包装段的操作员就可以直接在触摸屏上修改干燥机的温度参数来进行控制。[0103] 修改参数来控制干燥机温度的过程:
[0104] 操作人员点击触摸屏上温度参数的对话框,直接对数值进行修改,[0105] 触摸屏通过总线DeviceNET将参数信息发送到原热系统控制装置,原热系统控制装置向干燥机内的导热油调节阀门或者排气阀门发出指令,令其开启,关闭,或者不同程度地开启,从而调节干燥机内循环空气的温度,进而调节了干燥机中石膏板的温度。
[0106] 热系统控制装置与干燥机内的导热油阀门或者排气阀门也可以通过DeviceNET总线连接。或者控制装置的模拟输出端与导热油阀门或者排气阀的模拟输入端直接连接。[0107] 变频器与总线DeviceNET的前期通讯设置过程,比如设置波特率,奇偶校验等属于现有技术,不详细讨论,控制装置与DeviceNET的通讯设置过程,比如设置波特率,奇偶校验等属于现有技术,不详细讨论,采用了DeviceNET总线进行通讯,有很多的优点。[0108] 年产2000万平米石膏板的控制系统的技术要点和创新点主要有以下几点:[0109] 1、系统采用以太环网结构,共分为原热、配料、包装三个系统。较三千万平米模型减少两个系统。[0110] 2、干燥系统的控温设计由原热系统来完成,这样可以减少一个控制站,同时将控温设计交由同为温度控制的原热系统完成也是较为合理的。考虑到干燥机的位置以及产品检验的要求,将温度控制的显示以及操作,放在包装段的触摸屏,方便工作人员操作。而干燥机的出板则由包装系统控制完成。[0111] 3、整体控制由三个控制装置来完成。相比三千万平米模型,控制系统设备投入少,投资成本降低,同时,同类型的控制变量基本归属同一个控制装置,原热系统主要实现温度控制,配料系统主要实现电机的控制,包装段主要实现开关量和电机的控制。[0112] 4、所有系统不设操作台,均有E-VIEW触摸屏来完成。操作界面与上位机通过以太环网连接。不设操作台,一方面减少了操作台对于空间的占用,另一方面相比操作台繁琐的众多按键,通过操作屏上的虚拟按键和虚拟键盘,可以更为直观也更为简便的实现操作功能,查看当前设备的数据,检查设备 运行状况。
[0113] 上述年产2000万平米石膏板的控制技术适用于中小型石膏板生产线,相比大型石膏板生产线,控制系统投资减少,控制效果有所提升,操作更为简便,加快了新员工对生产线的适应时间,具有良好的经济效益和投资前景。[0114] 当然,本实用新型还可有其他多种实施例,在不背离本实用新型精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
11
CN 204374733 U
说 明 书 附 图
1/2页
图1
12
CN 204374733 U
说 明 书 附 图
2/2页
图2
13
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容