一种用于离心机精确进料控制装置及方法与流程

1.本发明属于工业自动控制领域，尤其涉及一种用于离心机精确进料控制装置及方法。

背景技术：

2.离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开，离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体混合物中不同组分的机械。离心机的核心部件是转鼓，其围绕本身轴线高速旋转的圆筒，通常由电机驱动。固液混合物进入转鼓后，被迅速带动与转鼓同速旋转，在离心力作用下固液分离，固体颗粒被拦截在转鼓内壁，液体从离心机排出。
3.离心机加料以往都只采用以进料时间为控制点+plc系统方式进行加料控制的情况。采用传统的以控制加料时间去控制加料存在以下几类问题：(1)由于不同批次金属盐浓度不一样，以进料时间为控制方法的加料量偏差较大，进而影响产品质量；(2)对于离心机自身而言，由于单批次处理量小，一般在200～400kg。以进料时间为控制方法的加料量对离心机自身负荷存在一定的风险。(3)对于工艺操作人员来讲，受实际工况影响，进料时间预估准确性不高，容易出现投料过多或者过少，需要多次修正，进而影响生产效益。

技术实现要素：

4.本发明的技术目的是提供一种用于离心机精确进料控制装置及方法，以解决现有技术中进料精度低的问题。
5.为解决上述问题，本发明的技术方案为：一种用于离心机精确进料控制装置，包括：阀门组、动力件、流量计和控制模块；
6.动力件与流量计的一端管路连接，受控于控制模块用于从外部吸收原料或碱液或水并输送至流量计；
7.流量计的另一端与阀门组管路连接，用于测量经过流量计液体的含量并上传至控制模块；
8.阀门组的两端分别与离心机和流量计管路连接，受控于控制模块选择相对应的阀门将流量计输出的原料或碱液或水输送至离心机；
9.控制模块用于分析流量计上传的数据，并基于预设的策略对阀门组和动力件控制实现分批进料。
10.其中，控制模块分别与动力件、流量计和阀门组无线信号连接。
11.具体地，动力件为气动隔膜泵。
12.其中，阀门组包括进料阀、碱液入口阀和热水入口阀；
13.进料阀用于向离心机输入原料；
14.碱液入口阀用于向离心机输入碱液，
15.热水入口阀用于向离心机输入热水以进行清洗。
16.进一步优选地，还包括受控于控制模块的浆料出口阀、冲洗水阀、初期母液出口
阀、过滤母液出口阀和洗涤水出口阀；
17.浆料出口阀设于动力件与外部之间，用于将原料从外部输入至动力件；
18.冲洗水阀设于动力件与外部之间，用于将水从外部输入至动力件；
19.初期母液出口阀设于离心机的出口处，用于将原料的液体排出离心机；
20.过滤母液出口阀设于离心机的出口处，用于将原料的液体排出离心机；
21.洗涤水出口阀设于离心机的出口处，用于将水洗后的废液排出离心机。
22.一种用于离心机精确进料控制方法，应用于如上述任意一项的用于离心机精确进料控制装置，包括如下步骤：
23.s1：得到请求进料信号，依次打开与进料相关的初期母液出口阀、进料阀、浆料出口阀和气动隔膜泵，实现原料进料，并达到预设阈值后自动发出进料完成信号，完成进料；
24.s2：得到请求进碱信号，依次打开与进碱相关的过滤母液出口阀、碱液入口阀和气动隔膜泵，实现碱液进液，并达到预设阈值后自动发出进碱完成信号，完成碱液进液；
25.s3：得到进水信号，打开与进水洗涤相关的洗涤水出口阀，关闭过滤母液出口阀，再打开热水入口阀，进行水洗，并达到预设阈值后自动发出进水完成信号，完成清洗。
26.具体地，在步骤s1中，
27.流量模式下，当流量累计值等于加料》＝(进料总流量设定/进料次数设定)，关闭气动隔膜泵；
28.待时间达到进料间隔时间后，再次打开气动隔膜泵，循环执行6-8步进料与暂停，直至循环加料次数达到预设的加料次数后，关闭浆料出口阀。
29.进一步优选地，步骤s1还包括，
30.依次打开与清洗相关的冲洗水阀、气动隔膜泵，进行管道冲洗；待时间达到预设时间后，关闭气动隔膜泵、冲洗水阀和进料阀，从而完成进料。
31.具体地，在步骤s2中，
32.流量模式下，当流量累计值等于进液》＝(碱液总流量设定/进液次数设定)，关闭机碱液入口阀。
33.待时间达到进碱间隔时间后，再次打开机碱液入口阀，循环执行11-12步进液与暂停，直至循环进液次数达到预设的进液次数后，关闭碱液入口阀，从而完成进液。
34.具体地，在步骤s3中，
35.流量模式下，流量累计值等于加水》＝(进水总流量设定/进水次数设定)，关闭热水入口阀。
36.待时间达到进水间隔时间后，再次打开热水入口阀，循环执行15-16步进水与暂停，直至循环加水次数达到预设的定加水次数后，关闭热水入口阀和洗涤水出口阀，从而完成进水清洗。
37.本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：本发明可应用于各种离心机加料控制的工业场景，实现按进料量来实现精确控制效果。可通过流量累计来控制气动阀和隔膜泵，实现自动、精确控制，使得离心机按设定好的总量，根据设定的次数分批加入。可提升离心机进料的效率，减少因物料进料偏差过大导致的补料或者重配料。
附图说明
38.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
39.图1为本发明的一种用于离心机精确进料控制装置的结构图；
40.图2为本发明的一种用于离心机精确进料控制方法；
41.图3为本发明的控制模块的操作画面示意图；
42.图4为本发明的实施效果图。
43.附图标记说明
44.1：离心机；2：阀门组；3：动力件；4：流量计；5：控制模块。
具体实施方式
45.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
46.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
47.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种用于离心机1精确进料控制装置及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
48.实施例1
49.参看图1，本实施例公开一种用于离心机精确进料控制装置，其主要包括：可对液态混合物进行组分分离的离心机1，以及阀门组2、动力件3、流量计4和控制模块5。
50.动力件3的一端与外部管路连接，以将外部待分离的液态混合物或水或碱液实现吸入，为本实施例内的液体传动动力，从而在本实施例内进行流动。动力件3的另一端与流量计4的一端管路连接，从而将用于从外部吸收原料或碱液或水并输送至流量计4。在本实施例中，动力件3采用气动隔膜泵，为一种新型输送机械，采用压缩空气为动力源，对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体，均能抽取。
51.正如前文所述，流量计4的一端与动力件3管路连接，流量计4的另一端与阀门组2管路连接，流量计4是用于指示被测流量和(或)在选定的时间间隔内流体总量的仪表，简单来说就是用于测量管道中流体流量的一种仪表。
52.阀门组2的两端分别与离心机1和流量计4管路连接，阀门组2中包括多个阀门，根据流量计4输出的原料或碱液或水其所打开阀门各不相同，通过对阀门开与关实现自动控制以做到精确控制。
53.控制模块5分别与动力件3、流量计4和阀门组2无线信号连接，其会接收并分析流经流量计4的数据，并基于预设的自动控制方案对阀门组2和气动隔膜泵进行自动控制，从而实现自动分批进料。当然，本实施例同样可以兼容手动控制进料。
54.具体地，阀门组2包括进料阀、碱液入口阀和热水入口阀，以及还包括受控于控制模块5的浆料出口阀、冲洗水阀、初期母液出口阀、过滤母液出口阀和洗涤水出口阀。
55.浆料出口阀设于动力件3与外部之间，进料阀为离心机1的入口，初期母液出口阀为离心机1的一个出口，原料将依次经过浆料出口阀、进料阀和初期母液出口阀后排出离心机1。
56.冲洗水阀设于动力件3与外部之间，过滤母液出口阀为离心机1的一个出口，用于清洗的水依次经过冲洗水阀、进料阀和过滤母液出口阀后排出离心机1。
57.碱液入口阀用于向离心机1输入碱液，碱液经碱液入口阀和过滤母液出口阀后排出离心机1。
58.热水入口阀用于向离心机1输入热水以进行结束配料后的清洗，洗涤水出口阀设于离心机1的出口处，热水经热水入口阀、洗涤水出口阀将水洗后的废液排出离心机1。
59.实施例2
60.参看图2和图3，本实施例提供一种用于离心机精确进料控制方法，应用于如实施例1的一种用于离心机精确进料控制装置，包括如下步骤：
61.首先在dcs系统即控制模块的操作画面中提前设置好初期母液时间、进料时间，进料总流量、进料次数、进料间隔时间、水洗管道时间,进碱时间，进碱总流量，进碱次数，进碱间隔时间，进水时间，进水总流量，进水次数设定，进水间隔时间，即在图3监视界面一栏进行设定。
62.在图3中，操作员首先点击选择“流量”按钮后，可使在顺控启动后离心机将按分批定量加入液体流量控制。反之选择“时间”按钮后，则启动顺控后离心机按传统依据加料时间进行进料控制。操作员点击面板上方通讯操作界面“自动”按钮，通讯的成套设备切入远程控制，反之选择“手动”则为就地控制。操作员点击加料界面，选择“自动”按钮，即不停机循环模式，反之“手动”按钮为停机单次模式。操作员在设置完上述参数后，点击“启动”按钮启动本实施例。
63.按预设的流程，首先会得到一个请求进料信号，依次打开与进料相关的初期母液出口阀、进料阀、浆料出口阀和气动隔膜泵，实现原料进料。在到达初期母液时间设定后，关闭初期母液出口阀，接着打开过滤母液出口阀。若选择的是流量模式，当流量累计值等于加料》＝(进料总流量设定/进料次数设定)，暂时关闭气动隔膜泵。待时间达到进料间隔时间(两次加料的间隔时间)后，再次打开气动隔膜泵，循环执行6-8步进料与暂停，直至循环加料次数达到预设的加料次数后，关闭浆料出口阀。
64.然后打开冲洗水阀和气动隔膜泵，进行管道冲洗，即将管道内残留的金属盐溶液彻底进入离心机内。待时间达到水洗管道时间后，依次关闭加料气动隔膜泵，冲洗水阀和进料阀，然后自动发出进料完成信号以进入下一步。
65.进料完成后会得到请求进碱信号，依次打开与进碱相关的过滤母液出口阀、碱液入口阀和气动隔膜泵，实现碱液进液。在选择流量模式下，当流量累计值等于进液》＝(碱液总流量设定/进液次数设定)，暂时关闭机碱液入口阀。待时间达到进碱间隔时间后，再次打开机碱液入口阀，循环执行11-12步进液与暂停，直至循环进液次数达到预设的进液次数后，关闭碱液入口阀，从而完成进液，并自动发出进碱完成信号转至下一步。
66.进碱完成后会得到进水信号，打开与进水洗涤相关的洗涤水出口阀，关闭过滤母
液出口阀，再打开热水入口阀，开始水洗。在流量模式下，流量累计值等于加水》＝(进水总流量设定/进水次数设定)，暂时关闭热水入口阀。
67.待时间达到进水间隔时间后，再次打开热水入口阀，循环执行15-16步进水与暂停，直至循环加水次数达到预设的定加水次数后，关闭热水入口阀和洗涤水出口阀，从而完成进水清洗并自动发出进水完成信号。
68.整个生产过程，如果无操作员去改动点击dcs加料界面“自动-手动”按钮，整个控制会一直进行条件判断，程序循环进行。另外，操作员可在任意时间点击“停机”按钮，便停止程序控制。
69.参看图4，由采用本实施例基于流量的自动控制离心机精确加料控制效果实现分批次分加入量精确加入。其中，不同的线分别代表实加入金属盐的流量、实加入碱的流量，实加入热水的流量。可以看出，每种物料投料过程的流量稳定，各种物料进料的累积偏差可以有效控制在3kg以内，控制精度可以达到99.25％。
70.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

技术特征：

1.一种用于离心机精确进料控制装置，其特征在于，包括：阀门组、动力件、流量计和控制模块；所述动力件与所述流量计的一端管路连接，受控于所述控制模块用于从外部吸收原料或碱液或水并输送至所述流量计；所述流量计的另一端与所述阀门组管路连接，用于测量经过所述流量计液体的含量并上传至所述控制模块；所述阀门组的两端分别与离心机和所述流量计管路连接，受控于所述控制模块选择相对应的阀门将所述流量计输出的原料或碱液或水输送至离心机；所述控制模块用于分析流量计上传的数据，并基于预设的策略对所述阀门组和动力件控制实现分批进料。2.根据权利要求1所述的用于离心机精确进料控制装置，其特征在于，所述控制模块分别与所述动力件、所述流量计和所述阀门组无线信号连接。3.根据权利要求1所述的用于离心机精确进料控制装置，其特征在于，所述动力件为气动隔膜泵。4.根据权利要求1所述的用于离心机精确进料控制装置，其特征在于，所述阀门组包括进料阀、碱液入口阀和热水入口阀；所述进料阀用于向离心机输入原料；所述碱液入口阀用于向离心机输入碱液，所述热水入口阀用于向离心机输入热水以进行清洗。5.根据权利要求4所述的用于离心机精确进料控制装置，其特征在于，还包括受控于所述控制模块的浆料出口阀、冲洗水阀、初期母液出口阀、过滤母液出口阀和洗涤水出口阀；所述浆料出口阀设于所述动力件与外部之间，用于将原料从外部输入至所述动力件；所述冲洗水阀设于所述动力件与外部之间，用于将水从外部输入至所述动力件；所述初期母液出口阀设于离心机的出口处，用于将原料的液体排出离心机；所述过滤母液出口阀设于离心机的出口处，用于将原料的液体排出离心机；所述洗涤水出口阀设于离心机的出口处，用于将水洗后的废液排出离心机。6.一种用于离心机精确进料控制方法，应用于如权利要求1至5任意一项所述的用于离心机精确进料控制装置，其特征在于，包括如下步骤：s1：得到请求进料信号，依次打开与进料相关的初期母液出口阀、进料阀、浆料出口阀和气动隔膜泵，实现原料进料，并达到预设阈值后自动发出进料完成信号，完成进料；s2：得到请求进碱信号，依次打开与进碱相关的过滤母液出口阀、碱液入口阀和所述气动隔膜泵，实现碱液进液，并达到预设阈值后自动发出进碱完成信号，完成碱液进液；s3：得到进水信号，打开与进水洗涤相关的洗涤水出口阀，关闭所述过滤母液出口阀，再打开热水入口阀，进行水洗，并达到预设阈值后自动发出进水完成信号，完成清洗。7.根据权利要求6所述的用于离心机精确进料控制方法，其特征在于，在所述步骤s1中，流量模式下，当流量累计值等于加料>＝(进料总流量设定/进料次数设定)，关闭所述气动隔膜泵；待时间达到进料间隔时间后，再次打开所述气动隔膜泵，循环执行6-8步进料与暂停，
直至循环加料次数达到预设的加料次数后，关闭所述浆料出口阀。8.根据权利要求7所述的用于离心机精确进料控制方法，其特征在于，所述步骤s1还包括，依次打开与清洗相关的冲洗水阀、所述气动隔膜泵，进行管道冲洗；待时间达到预设时间后，关闭所述气动隔膜泵、所述冲洗水阀和所述进料阀，从而完成进料。9.根据权利要求6所述的用于离心机精确进料控制方法，其特征在于，在所述步骤s2中，流量模式下，当流量累计值等于进液>＝(碱液总流量设定/进液次数设定)，关闭所述机碱液入口阀。待时间达到进碱间隔时间后，再次打开所述机碱液入口阀，循环执行11-12步进液与暂停，直至循环进液次数达到预设的进液次数后，关闭所述碱液入口阀，从而完成进液。10.根据权利要求6所述的用于离心机精确进料控制方法，其特征在于，在所述步骤s3中，流量模式下，流量累计值等于加水>＝(进水总流量设定/进水次数设定)，关闭所述所述热水入口阀。待时间达到进水间隔时间后，再次打开所述热水入口阀，循环执行15-16步进水与暂停，直至循环加水次数达到预设的定加水次数后，关闭所述热水入口阀和所述洗涤水出口阀，从而完成进水清洗。

技术总结

本发明公开了一种用于离心机精确进料控制装置，包括：阀门组、动力件、流量计和控制模块；动力件与流量计的一端管路连接，受控于控制模块用于从外部吸收原料或碱液或水并输送至流量计；流量计的另一端与阀门组管路连接，用于测量经过流量计液体的含量并上传至控制模块；阀门组的两端分别与离心机和流量计管路连接，受控于控制模块选择相对应的阀门将流量计输出的原料或碱液或水输送至离心机；控制模块用于分析流量计上传的数据，并基于预设的策略对阀门组和动力件控制实现分批进料。本发明通过按进料量来实现精确控制效果。利用流量累计来控制气动阀，使隔膜泵自动精确控制，减少因物料进料偏差过大导致的补料或者重配料。因物料进料偏差过大导致的补料或者重配料。因物料进料偏差过大导致的补料或者重配料。