CN102409497B - 一种染色助剂自动称料配送系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明主要公开了一种染色助剂自动称料配送系统及其方法，该配送系统由气控阀组、输送电机、储料桶、液位开关、PLC控制系统、质量流量计A至G及相应管路构成。本发明中能够实现对多支不同类型的染色助剂同时进行自动称重、搅拌和输送功能，并能实现生产数据的记录、报警信息的显示以及与企业生产过程控制系统以及企业信息化系统进行集成。本发明所述系统结构简单、操作方便、计量精确、工作效率高。

Description

一种染色助剂自动称料配送系统及其方法

技术领域

本发明涉及纺织印染自动控制领域技术领域，特别与一种染色助剂自动称料配送系统。

背景技术

目前，我国中小规模印染企业在染色助剂称重和配送领域自动化程度较低，大多数印染企业的助剂称重通过人工称重方式完成，输送也通过手工搬运方式完成。这种人工称重输送的缺点可概述为：一是成本控制难，主要表现在次品的成本，返工所产生的成本，称量、运输浪费成本，无法实时掌握物料消耗的仓储成本，用工多及劳动力成本的增加；二是产品质量控制差，由于配比的工艺控制不严格，染液及丝光液浓度检测振幅波动大，计量输送无法精确控制，造成处方多变，工艺不稳定，势必影响产品质量；三是效率明显低下，在人工条件下，重复使用的相同处方用料操作效率低，待机时间长，品质问题发生时，追溯原因效率低，无法实现多机台、多点同时化料；四是管理水平无法从根本上提高，由于主观因素大，手工操作易造成可靠性低，工人劳动强度大，在劳动力比较紧张时，员工满意度低，染化料的浪费还造成环保压力大等一系列问题。因此，有必要发展一种具有较高自动化程度、较高精确度和集成容易的助剂称重与输送系统，为印染企业提高生产效率和产品质量提供服务，本案由此产生。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种染色助剂自动称料配送系统，多支不同类型助剂的自动称重、自动搅拌与自动输送功能，实现助剂配送的自动化，结构简单、操作方便、计量精确、大幅度提高工作效率。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种染色助剂自动称料配送系统，包括若干气控阀、搅拌输送电机、储料桶、液位开关、PLC控制系统、多个质量流量计及相应管路；储料桶中通过质量流量计引入储存在助剂桶中的助剂以及自来水，将其混合在储料桶中混合，其中所有质量流量计各自连接气控阀以分别测量输送助剂质量；储料桶连接输送电机将混合液经过输送管路输送到各个助剂储料桶，同时输送电机的出口通过循环支路回流到储料桶中对助剂进行混合，循环支路上安装循环气控阀，储料桶连接排出残液的排液气控阀；输送管路的进口安装总气控阀，总气控阀之后分成若干送料支路连接到各个助剂配液储料桶中，每个送料支路上安装气控阀控制流量，且该气控阀通过三通接头两两相互串接，以减小送料总管的长度，降低总管内残液量；在总气控阀和送料支路之间连接一个引入压缩空气的气控阀，在输送管路末端连接排液气控阀。

所述的质量流量计产生的电信号经调理后送入PLC控制系统中， PLC控制系统将采集到的电信号转换为与之相适应的助剂重量值，并将相应的助剂重量值在参数显示模块中实时显示。

所述的PLC控制系统带有参数设置模块，通过该模块可依所述助剂储料桶的需求，设置配液时所需的各助剂重量及相应的水重量。

所述的PLC控制系统还带有操作控制模块，通过该模块可启动、终止称重输送过程，也可单独控制系统中各气控阀的动作。

所述外接自来水的气控阀的出口通过管路与储料桶侧壁上提供的螺纹相接，确保自来水进入储料桶时沿储料桶内壁滑下。

一种染色助剂自动称料配送方法，第一步，依据助剂储料桶的需求，设置配液时所需的各助剂重量及相应的水重量，由PLC控制系统首先打开所述引入自来水的气控阀，往储料桶内加入一定水量后，由PLC控制系统控制同时打开相应的助剂桶质量流量计的气控阀，往储料桶补液；第二步，当各助剂和水添加完毕后，由PLC控制系统控制关闭第一步中的气控阀；由PLC控制系统控制打开所述循环支路上的循环气控阀并启动所述输送电机对储料桶内配液进行循环搅拌；第三步，搅拌一段时间后，由PLC控制系统控制打开输送管路上的总气控阀，和与助剂配液储料桶对应的气控阀，并关闭循环气控阀进行输送；第四步，当储料桶处于低液位时，PLC控制系统据此打开外接自来水的气控阀对储料桶进行清洗，并将残余液体进行输送，此时添加的水量为配比所需总量除去第一步中添加量，；第五步，输送完毕后PLC控制系统控制停止输送电机，打开外接压缩空气的气控阀将输送管道中的残余液体压入助剂配液储料桶。

所述的第四步中，储料桶内安装有液位开关，对储料桶中的液位进行低液位开关信号，发送到PLC控制系统中。

所述的助剂桶内均安装有液位开关对液位情况进行监控，当各助剂桶为低液位状态时，PLC控制系统控制相应助剂补料泵进行动作，对该助剂桶进行补料；助剂配液储料桶内也安装有液位开关对液位情况进行监控，当各助剂配液储料桶为低液位状态时，PLC控制系统对该助剂配液储料桶进行称重后输送。

所述PLC控制系统还可实现异常报警、数据统计和系统参数设置和操作控制模块，同时经网络互联，实现数据共享。

采用上述方案后，本发明具有诸多有益效果：

本发明可在染整生产线中，对多支不同类型助剂同时进行自动称重、自动搅拌与自动输送功能，并能实现生产数据的记录、报警信息的显示以及与生产过程控制系统和生产信息化系统进行集成。本发明采用机电结合的方式提供一整套完整的自动化方案，整套系统结构简单、操作方便、计量精确、降低了工人的劳动强度，大幅度提高劳动效率。同时，由于人工操作步骤大幅度下降，使人避免了与腐蚀性和刺激性原料的直接接触，而且也改善了生产车间的环境，给操作工人的健康带来有效保障。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的整体示意图；

图2为本发明较佳实施例的助剂补料示意图。

具体实施方式

结合附图，对本发明较佳实施例做进一步详细说明。

本发明提供了一种染色助剂自动称料配送系统以及方法，特别是提供了一种对6种染色助剂和水进行自动称料，对12个配料桶进行自动输送的自动称重配料。

整个系统中气控阀组1至25、搅拌输送电机26、储料桶27、液位开关28、PLC控制系统29、质量流量计A至G、助剂桶A’至F’、 助剂配液储料桶12’至24’、助剂补料泵组A”至F”及相应管路构成。

PLC控制系统29包含参数设置、实时重量显示和操作控制模块，只需通过其进行简单设置即可方便的启动本系统自动完成工作。本发明中可实现对多只助剂的同时称重，搅拌和输送功能。

质量流量计A至G的出口分别连接在气控阀1至7的入口。其中所述流量计A至F的入口分别通过管路连接至助剂桶A’至F’，流量计G的入口通过管路连接至自来水供水管。气控阀1至6的出口通过管路输送到储料桶27，该管路悬空置于储料桶27中。气控阀7的出口通过管路与储料桶27侧壁上提供的螺纹相接，保证自来水进入储料桶时沿储料桶内壁滑下。

储料桶27的侧面开有通孔通过管路与循环气控阀10的出口相连，而在储料桶27的底部开有通孔通过管路与排液气控阀9的入口和输送电机26的进口相连，循环气控阀10和输送电机26形成循环支路30。排液气控阀9的出口通过管路连接至车间废液排放槽中。

输送电机26的输出口与输送管路31上的总气控阀11的入口相连。气控阀8连接总气控阀11和送料支路32之间，入口与压缩空气源相连。送料支路32一共有12条，分别各自连接到12个助剂配液储料桶12’至24’上。在送料支路32上安装气控阀12至24，气控阀12至24的入口之间经三通接头两两相互串接，而最后一个气控阀24的出口排液气控阀25的入口相连，排液气控阀25的出口通过管路连接至车间废液排放槽中。气控阀12至24的出口与相应的助剂配液储料桶12’至24’相连。

在启动本系统之前最首先需确保系统中不存在任何泄漏现象，然后通过PLC控制系统29提供的操控控制模块单独控制所述气控阀1至25和输送电机26动作。各部件动作无误后，观察PLC控制系统29提供的实时重量显示模块，确保所述质量流量计A至G工作正常。

完成检查工作后，通过所述PLC控制系统29提供的参数设置模块，依据助剂配液储料桶12’至24’的要求，设定各助剂桶A’至F’的助剂以及水的重量，这些参数将被存储在PLC的掉电保护寄存器中，直至下次重新设置覆盖。此外，还需通过该参数设置模块设置所述质量流量计A至G的零位数值和各种时间参数，如清洗和搅拌时间，各配液储料桶的压缩空气输送时间等。

完成参数设置工作后，通过所述PLC控制系统29提供的操作控制模块，可启动染色助剂自动称料配送过程，系统工作过程描述如下：

首先系统打开排液气控阀9将储料桶27内残液排空，并保持在等待请求状态。当PLC控制系统29检测到助剂配液储料桶12’至24’中有液位开关处于低位，发出配液请求时，系统将根据相应的配液储料桶信息检索PLC内存，读取预先设置好的助剂A’至F’以及水的重量，进入称重状态。

称重过程中，首先关闭排液气控阀9，然后打开气控阀7往储料桶27内加入设定重量的80%，确保对助剂的稀释，防止助剂间直接接触，发生激烈化学反映，同时先加水是为了防止各助剂在未经稀释的情况下混合.再次同时打开各个气控阀1至6，往储料桶中加入所需的助剂重量，完成对助剂的称重。

助剂称重完毕后，打开循环气控阀10并启动输送电机26对储料桶27内配液进行搅拌。达到设定搅拌时间后，打开总气控阀11和与请求配液储料桶相应的气控阀12至24，将配液输送到对应的助剂配液储料桶12’至24’。当储料桶27接近低液位时，再次打开气控阀7，自来水自储料桶27内壁滑入，完成对储料桶27的清洗，并由输送电机26输送到相应的助剂配液储料桶12’至24’，确保输送管路中的前段为低浓度的配液，尽量避免输送管内残留助剂量。清洗所需的水为设定值的剩余20%水量。当然这个比例值可以适当调整，不局限于本实施例中所举。

当加入的水总量达到设定值时，关闭气控阀7。输送一段时间后，停止输送电机26，关闭气控阀11，打开气控阀8，利用压缩空气将输送管路31内剩余液体输送到对应的助剂配液储料桶12’至24’。压缩空气输送时间到后，关闭与请求配液储料桶相应的气控阀12至24，打开排液气控阀25将管内残液排空。排空时间到后，关闭排液气控阀25。

整个称重和输送过程基本可同时进行；当多个配液储料桶发出请求时，系统将首先对编号较小的助剂配液储料桶进行响应；当所述PLC控制系统29检测到各助剂储料桶A’至F’内液位开关为低时，系统将给出声光报警和相应助剂储料桶的状态指示，通过在PLC控制系统提供的操作控制模块内可启动对应的助剂泵A’’至F’’对各助剂桶进行补料。

每完成一次称重输送过程， PLC控制系统29将对所加入的助剂实际重量进行自动记录，并进行统计。统计数据可以为管理信息系统使用。PLC控制系统同时可经网络互联，实现数据共享。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种染色助剂自动称料配送系统，其特征在于：包括若干气控阀、搅拌输送电机、储料桶、液位开关、PLC控制系统、多个质量流量计及相应管路；储料桶中通过质量流量计引入储存在助剂桶中的助剂以及自来水，将其在储料桶中混合，其中所有质量流量计各自连接气控阀以分别测量输送助剂质量；储料桶连接输送电机将混合液经过输送管路输送到各个助剂储料桶，同时输送电机的出口通过循环支路回流到储料桶中对助剂进行混合，循环支路上安装循环气控阀，储料桶连接排出残液的排液气控阀；输送管路的进口安装总气控阀，总气控阀之后分成若干送料支路连接到各个助剂配液储料桶中，每个送料支路上安装气控阀控制流量，且该气控阀通过三通接头两两相互串接，以减小送料总管的长度，降低总管内残液量；在总气控阀和送料支路之间连接一个引入压缩空气的气控阀，在输送管路末端连接排液气控阀。

2.如权利要求1所述的一种染色助剂自动称料配送系统，其特征在于：所述的质量流量计产生的电信号经调理后送入PLC控制系统中， PLC控制系统将采集到的电信号转换为与之相适应的助剂重量值，并将相应的助剂重量值在参数显示模块中实时显示。

3.如权利要求1所述的一种染色助剂自动称料配送系统，其特征在于：所述的PLC控制系统带有参数设置模块，通过该模块可依所述助剂储料桶的需求，设置配液时所需的各助剂重量及相应的水重量。

4.如权利要求1所述的一种染色助剂自动称料配送系统，其特征在于：所述的PLC控制系统还带有操作控制模块，通过该模块可启动、终止称重输送过程，也可单独控制系统中各气控阀的动作。

5.如权利要求1所述的一种染色助剂自动称料配送系统，其特征在于：外接自来水的气控阀的出口通过管路与储料桶侧壁上提供的螺纹相接，确保自来水进入储料桶时沿储料桶内壁滑下。

6.一种染色助剂自动称料配送方法，其特征在于：第一步，依据助剂储料桶的需求，设置配液时所需的各助剂重量及相应的水重量，由PLC控制系统首先打开引入自来水的气控阀，往储料桶内加入一定水量后，由PLC控制系统控制同时打开相应的助剂桶质量流量计的气控阀，往储料桶补液；第二步，当各助剂和水添加完毕后，由PLC控制系统控制关闭第一步中的气控阀；由PLC控制系统控制打开循环支路上的循环气控阀并启动输送电机对储料桶内配液进行循环搅拌；第三步，搅拌一段时间后，由PLC控制系统控制打开输送管路上的总气控阀，和与助剂配液储料桶对应的气控阀，并关闭循环气控阀进行输送；第四步，当储料桶处于低液位时，PLC控制系统据此打开外接自来水的气控阀对储料桶进行清洗，并将残余液体进行输送，此时添加的水量为配比所需总量除去第一步中添加量；第五步，输送完毕后PLC控制系统控制停止输送电机，打开外接压缩空气的气控阀将输送管道中的残余液体压入助剂配液储料桶。

7.如权利要求6所述的一种染色助剂自动称料配送方法，其特征在于：所述的第四步中，储料桶内安装有液位开关，对储料桶中的液位产生低液位开关信号，发送到PLC控制系统中。

8.如权利要求6所述的一种染色助剂自动称料配送方法，其特征在于：所述的助剂桶内均安装有液位开关对液位情况进行监控，当各助剂桶为低液位状态时，PLC控制系统控制相应助剂补料泵进行动作，对该助剂桶进行补料；助剂配液储料桶内也安装有液位开关对液位情况进行监控，当各助剂配液储料桶为低液位状态时，PLC控制系统对该助剂配液储料桶进行称重后输送。

9.如权利要求6所述的一种染色助剂自动称料配送方法，其特征在于：所述PLC控制系统还可实现异常报警、数据统计和系统参数设置和操作控制模块，同时经网络互联，实现数据共享。

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