一种大直径筒仓所储物料不同料层自动控制系统及方法技术领域
本发明属于料层自动控制技术领域,具体涉及一种大直径筒仓所储物料不同料层
自动控制系统,主要涉及一种大直径筒仓所储物料不同料层自动控制的技术领域,尤其涉
及一种以大直径筒仓作为散装生产原材料储配一体式仓储方式,其中料层自动控制系统,
通过控制和计量原材料的进出仓方式和累积量,从而保证大直径筒仓中所储物料的不同产
地或者不同批次的同种原材料料层分明。。
背景技术
在工业生产中,为了减少原料粉尘对周围环境的污染、减少占地及降低成本,则以
大直径筒仓作为散装生产原材料储配一体式仓储方式,现有的储配技术,由于受到储料筒
仓数量的限制,将不同产地和不同批次的原材料简单的储存到同一筒仓内,在生产时,控制
筒仓的进出料时,方式简单,随意;筒仓原材料的储量统计也只是统计该仓内所储物料的总
量,不分产地、不分批次。因此,造成仓内所储物料的混合。在配料时,不能够根据不同产地
和不同批次的原料的细微参数差别,而进行精细化配料。从而提高了生产成本,降低了产品
质量。
上述物料储配工艺还存在如下问题:
1、物料易混料。大直径筒仓作为储配料一体方式,一般有多个筒仓,储存着不同的
生产原材料,在给筒仓进料时,往往由于人为的疏忽,而致使不同的原材料装进同一个筒
仓,从而将不同种原材料混合,给生产造成了很大的质量隐患。
2、储量易减少。大直径筒仓作为储配料一体方式,所储容量较大,现在给筒仓装料
时,只是从固定的一点装料,致使物料形成一个锥型,堆积到仓内,从而大大的降低了筒仓
的实际储料量。
3、料层易偏析。现在大直径筒仓配料时,使用下料口较随意,这样容易出现长时间
使用一个下料口配料,从而导致该下料口一侧的料位较低,其它侧的料位较高,料层出现偏
析,不久使不同产地和不同批次的物料混合,且偏析的料层对筒仓壁的压力增大,严重影响
筒仓的寿命,增加了安全隐患。
4、易发生各种生产事故。由于工人不能及时观察确认设备位置、仓内移动状况,极
易造成物料进仓时混料、物料堆出仓顶等生产事故;或因工人不能够循环使用每个下料口
设备,物料常时间不流动后,而容易出现膨仓,致使下料口无法下料等事故;这些都不利于
正常的生产管理。
发明内容
本发明的目的提供一种大直径筒仓所储物料不同料层自动控制系统及方法,所述
的料层自动控制系统包括储料筒仓的防混料系统、储料筒仓的自动布料系统、电子计量皮
带秤和自动配料系统,其中,所述的储料筒仓的防混料系统,用于防止筒仓在装料过程中出
现混料事故;所述的储料筒仓的自动布料系统,用于使物料均匀的装入筒仓,物料层上平面
保持平整;所述的电子计量皮带秤,用于计量每次装料的重量,用于数据统计;所述的自动
配料系统,用于保持物料层下平面平整,同时计量筒仓的储料量,并与电子计量皮带秤所计
量到的装料的重量进行计算,统计出筒仓内的现有储量以及可装入量。并结合其方法实现
大直径筒仓所储物料不同产地或不同批次的料层自动控制,明显降低企业投资和运行费
用,显著增加料仓储量,提高原材料精细化管理,保证了产品质量,从而提高企业的经济效
益。
为了克服现有技术中的不足,本发明提供了一种大直径筒仓所储物料不同料层自
动控制系统及方法的解决方案,具体如下:
一种大直径筒仓所储物料不同料层自动控制系统,所述的料层自动控制系统包括
通过通信网络连接起来的储料筒仓的防混料系统、储料筒仓的自动布料系统、带有电子计
量皮带秤的计量系统、自动配料系统和用于筒仓料层的中央控制系统,另外所述的筒仓的
仓顶上还设置有翻车机,和翻车机相对应的卸料小车上设置有位置检测装置,其中,所述的
储料筒仓的防混料系统设置在筒仓的仓顶上,用于防止筒仓在装料过程中出现混料事故;
所述的储料筒仓的自动布料系统,用于使物料均匀的装入筒仓,物料层上平面保持平整;所
述的计量系统的电子计量皮带秤设置在筒仓的仓顶上,用于计量每次装料的重量,用于数
据统计;所述的自动配料系统,用于保持物料层下平面平整,同时计量筒仓的储料量,并与
电子计量皮带秤所计量到的装料的重量进行计算,统计出筒仓内的现有储量以及可装入
量;所述的用于筒仓料层的中央控制系统,用于控制储料筒仓的防混料系统、储料筒仓的自
动布料系统、带有电子计量皮带秤的计量系统和自动配料系统的运行。
所述的储料筒仓的防混料系统通过在仓顶的卸料小车的位置检测装置与翻车机
设备相互连锁形成的连锁系统,通过对卸料小车的当前位置与预送料位置进行确认,确认
为相一致,才可启动翻车机设备驱动卸料小车作业。
所述的储料筒仓的防混料系统的连锁系统还包括防混料的控制终端,所述的防混
料的控制终端内部含有包括翻车机上的容纳卸料小车的位置信息和该翻车机的标识信息
构成的记录所组成的翻车机信息数据库,所述的卸料小车上设置的位置检测装置同防混料
的控制终端相通信连接,另外所述的翻车机设备能够被堆取料设备所替代。
所述的储料筒仓的自动布料系统包括用于自动布料的控制终端和自动布料装置,
是通过在仓顶的卸料小车的位置检测装置检测所得的位置信息,根据生产实际需求,往返
匀速移动带动卸料小车运行的自动布料装置的位置,所述的用于自动布料的控制终端和自
动布料装置相通信连接,所述的自动布料装置包括有往复驱动装置,所述的用于自动布料
的控制终端中还带有存储累积量的数据库。
所述的带有电子计量皮带秤的计量系统包括用于计量的控制终端和与之相通信
连接的电子计量皮带秤。
所述的自动配料系统是通过给料装置根据生产需求,按照设定的配比均匀下料,
并且是筒仓中的各个下料口按照设定的规律,定量下料,保证仓内的料层平整,不倾斜。
所述的自动配料系统中的给料装置包括由PLC系统控制的给料机、用于给料的控
制终端和电子秤,所述的用于给料的控制终端同PLC系统和电子秤相控制连接,而另外筒仓
中的下料口的分布为镜像对称分布,然后依次按照两两镜像对称的下料口的循环下料的方
式来进行下料,使得筒仓内的料层不偏,同时,通过电子秤计量下料的累积量,而各个下料
口的累积量和,就是该筒仓的出料量,经过进料量与出料量的统计,则用于给料的控制终端
可计算出当前筒仓所出的料层为哪个产地或者为哪个批次的物料,而且还可以统计出筒仓
内的现有储量以及可装入量。
所述的筒仓中的下料口的数量为大于等于4的整数。
所述的通信网络为工业以太网。
所述的大直径筒仓所储物料不同料层自动控制系统方法,具体如下:
筒仓上料前,先通过用于筒仓料层的中央控制系统对防混料的控制终端发送包括
有翻车机的标识信息的仓选信号,在卸料小车的位置采集装置传递到防混料的控制终端的
位置信息同翻车机信息数据库中的与仓选信号中的翻车机的标识信息一致的记录中的翻
车机上的容纳卸料小车的位置信息一致时,也就是当前卸料车的所在仓号与预上料的仓号
相一致时,防混料的控制终端才发出可开始上料的指令上料返回用于筒仓料层的中央控制
系统,这样用于筒仓料层的中央控制系统向防混料的控制终端和用于自动布料的控制终端
发出上料的指令,防混料的控制终端就控制翻车机将卸料小车倾斜,并结合用于自动布料
的控制终端控制自动布料装置的往复驱动装置匀速驱动倾斜后的卸料小车对筒仓内进行
上料,并通过筒仓的仓顶的电子计量皮带秤计量上料的瞬时流量和累积量;等该批次物料
全部进料结束后,将其累计量储存到存储累积量的数据库中,这样就能把物料均匀的平铺
到筒仓中,使物料层平面尽量保持平整,有利于料层的控制,需要通过下料口出料时,要根
据实际流量循环下料,依次按照两两镜像对称的下料口的循环下料的方式来进行下料,使
得筒仓内的料层不偏,同时,通过电子秤计量下料的累积量,而各个下料口的累积量和,就
是该筒仓的出料量,经过上料量与出料量的统计,则可计算出当前仓所出的料层为哪个产
地或者为哪个批次的物料,而且还可以统计出筒仓内的现有储量以及可装入量。
本发明的优点如下:
1、本发明实现了大直径筒仓中不同产地和不同批次物料的层次分明,不混料,在
配料过程中,可以根据不同物料层间的细微差别进行精细配料,有效的降低生产成本,提高
企业的经济效益。
2、本发明保证了筒仓中物理层平面一直保持为较平整状态,可以有效的提高筒仓
的储物容量,同时,可减轻由于料层偏析,物料对筒仓墙壁的压力增加,带来的生产安全隐
患。
3、本发明实现了自动配煤系统中,下料口设备定量自动切换功能,杜绝了由于人
为原因致使个别下料口长时间不用,出现膨仓现象,导致下料口下料不畅的情况。所以,能
够保证配料系统长期、稳定运行。
附图说明
图1为本发明的控制终端的连接示意图。
图2为本发明的实施例1的侧视图。
图3为本发明的实施例1的俯视图。
图4为本发明的实施例2的侧视图。
图5为本发明的实施例2的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对发明内容作进一步说明:
实施例1
如图1、图2和图3所示,大直径筒仓所储物料不同料层自动控制系统,所述的料层
自动控制系统包括通过通信网络连接起来的储料筒仓的防混料系统、储料筒仓的自动布料
系统、带有电子计量皮带秤的计量系统、自动配料系统和用于筒仓料层的中央控制系统,另
外所述的筒仓的仓顶上还设置有翻车机,和翻车机相对应的卸料小车上设置有位置检测装
置,其中,所述的储料筒仓的防混料系统设置在筒仓的仓顶上,用于防止筒仓在装料过程中
出现混料事故;所述的储料筒仓的自动布料系统,用于使物料均匀的装入筒仓,物料层上平
面保持平整;所述的计量系统的电子计量皮带秤设置在筒仓的仓顶上,用于计量每次装料
的重量,用于数据统计;所述的自动配料系统,用于保持物料层下平面平整,同时计量筒仓
的储料量,并与电子计量皮带秤所计量到的装料的重量进行计算,统计出筒仓内的现有储
量以及可装入量;所述的用于筒仓料层的中央控制系统,用于控制储料筒仓的防混料系统、
储料筒仓的自动布料系统、带有电子计量皮带秤的计量系统和自动配料系统的运行。通过
以上系统整合,可以控制不同产地和不同批次的料层分明,而可根据不同料层间的参数细
微的差别,进行精细化配料,从而有效的提高物料的管理水平,增加企业的经济效益。所述
的储料筒仓的防混料系统通过在仓顶的卸料小车的位置检测装置与翻车机设备相互连锁
形成的连锁系统,通过对卸料小车的当前位置与预送料位置进行确认,确认为相一致,才可
启动翻车机设备驱动卸料小车作业。所述的储料筒仓的防混料系统的连锁系统还包括防混
料的控制终端,所述的防混料的控制终端内部含有包括翻车机上的容纳卸料小车的位置信
息和该翻车机的标识信息构成的记录所组成的翻车机信息数据库,所述的卸料小车上设置
的位置检测装置同防混料的控制终端相通信连接,另外所述的翻车机设备能够被堆取料设
备所替代。所述的储料筒仓的自动布料系统包括用于自动布料的控制终端和自动布料装
置,是通过在仓顶的卸料小车的位置检测装置检测所得的位置信息,根据生产实际需求,往
返匀速移动带动卸料小车运行的自动布料装置的位置,所述的用于自动布料的控制终端和
自动布料装置相通信连接,所述的自动布料装置包括有往复驱动装置,所述的用于自动布
料的控制终端中还带有存储累积量的数据库,从而达到料层均匀的目的。所述的带有电子
计量皮带秤的计量系统包括用于计量的控制终端和与之相通信连接的电子计量皮带秤。所
述的自动配料系统是通过给料装置根据生产需求,按照设定的配比均匀下料,并且是筒仓
中的各个下料口按照设定的规律,定量下料,保证仓内的料层平整,不倾斜。所述的自动配
料系统中的给料装置包括由PLC系统控制的给料机、用于给料的控制终端和电子秤,所述的
用于给料的控制终端同PLC系统和电子秤相控制连接,而另外筒仓中的下料口的分布为镜
像对称分布,然后依次按照两两镜像对称的下料口的循环下料的方式来进行下料,使得筒
仓内的料层不偏,同时,通过电子秤计量下料的累积量,而各个下料口的累积量和,就是该
筒仓的出料量,经过进料量与出料量的统计,则用于给料的控制终端可计算出当前筒仓所
出的料层为哪个产地或者为哪个批次的物料,而且还可以统计出筒仓内的现有储量以及可
装入量。所述的筒仓中的下料口的数量为大于等于4的整数,才可更加有效的使用本控制系
统。所述的通信网络为工业以太网。
所述的大直径筒仓所储物料不同料层自动控制系统方法,具体如下:
焦化备煤车间,采用直径为21米的筒仓室内煤库作为储配煤设施,共有储配煤槽
为20个煤槽,每个储槽槽咀为2排,每排3个下料口,共计6个下料口,筒仓上料前,先通过用
于筒仓料层的中央控制系统对防混料的控制终端发送包括有翻车机的标识信息的仓选信
号,在卸料小车的位置采集装置传递到防混料的控制终端的位置信息同翻车机信息数据库
中的与仓选信号中的翻车机的标识信息一致的记录中的翻车机上的容纳卸料小车的位置
信息一致时,也就是当前卸料车的所在仓号与预上料的仓号相一致时,防混料的控制终端
才发出可开始上料的指令上料返回用于筒仓料层的中央控制系统,这样用于筒仓料层的中
央控制系统向防混料的控制终端和用于自动布料的控制终端发出上料的指令,防混料的控
制终端就控制翻车机将卸料小车倾斜,并结合用于自动布料的控制终端控制自动布料装置
的往复驱动装置匀速驱动倾斜后的卸料小车对筒仓内进行上料,并通过筒仓的仓顶的电子
计量皮带秤计量上料的瞬时流量和累积量;等该批次物料全部进料结束后,将其累计量储
存到存储累积量的数据库中,这样就能把物料均匀的平铺到筒仓中,使物料层平面尽量保
持平整,有利于料层的控制,需要通过下料口出料时,要根据实际流量循环下料,依次按照
两两镜像对称的下料口的循环下料的方式来进行下料,具体说来就是6个下料口分别为第
一下料口、第二下料口、第三下料口、第四下料口、第五下料口和第六下料口,所述的第二下
料口和第五下料口保持镜像对称,所述的第一下料口和第六下料口保持镜像对称,所述的
第三下料口和第四下料口保持镜像对称,这样就按照第二下料口、第五下料口、第一下料
口、第六下料口、第三下料口和第四下料口的顺序依次循环下料,以此使得筒仓内的料层不
偏,同时,通过电子秤计量下料的累积量,而各个下料口的累积量和,就是该筒仓的出料量,
经过上料量与出料量的统计,则可计算出当前仓所出的料层为哪个产地或者为哪个批次的
物料,而且还可以统计出筒仓内的现有储量以及可装入量,于是就能根据其实际的参数指
标调整煤配比,进行精细化配煤,从而有效控制生产成本,提交企业的经济效益。
实施例2
如图1、图4和图5所示,大直径筒仓所储物料不同料层自动控制系统,所述的料层
自动控制系统包括通过通信网络连接起来的储料筒仓的防混料系统、储料筒仓的自动布料
系统、带有电子计量皮带秤的计量系统、自动配料系统和用于筒仓料层的中央控制系统,另
外所述的筒仓的仓顶上还设置有翻车机,和翻车机相对应的卸料小车上设置有位置检测装
置,其中,所述的储料筒仓的防混料系统设置在筒仓的仓顶上,用于防止筒仓在装料过程中
出现混料事故;所述的储料筒仓的自动布料系统,用于使物料均匀的装入筒仓,物料层上平
面保持平整;所述的计量系统的电子计量皮带秤设置在筒仓的仓顶上,用于计量每次装料
的重量,用于数据统计;所述的自动配料系统,用于保持物料层下平面平整,同时计量筒仓
的储料量,并与电子计量皮带秤所计量到的装料的重量进行计算,统计出筒仓内的现有储
量以及可装入量;所述的用于筒仓料层的中央控制系统,用于控制储料筒仓的防混料系统、
储料筒仓的自动布料系统、带有电子计量皮带秤的计量系统和自动配料系统的运行。通过
以上系统整合,可以控制不同产地和不同批次的料层分明,而可根据不同料层间的参数细
微的差别,进行精细化配料,从而有效的提高物料的管理水平,增加企业的经济效益。所述
的储料筒仓的防混料系统通过在仓顶的卸料小车的位置检测装置与翻车机设备相互连锁
形成的连锁系统,通过对卸料小车的当前位置与预送料位置进行确认,确认为相一致,才可
启动翻车机设备驱动卸料小车作业。所述的储料筒仓的防混料系统的连锁系统还包括防混
料的控制终端,所述的防混料的控制终端内部含有包括翻车机上的容纳卸料小车的位置信
息和该翻车机的标识信息构成的记录所组成的翻车机信息数据库,所述的卸料小车上设置
的位置检测装置同防混料的控制终端相通信连接,另外所述的翻车机设备能够被堆取料设
备所替代。所述的储料筒仓的自动布料系统包括用于自动布料的控制终端和自动布料装
置,是通过在仓顶的卸料小车的位置检测装置检测所得的位置信息,根据生产实际需求,往
返匀速移动带动卸料小车运行的自动布料装置的位置,所述的用于自动布料的控制终端和
自动布料装置相通信连接,所述的自动布料装置包括有往复驱动装置,所述的用于自动布
料的控制终端中还带有存储累积量的数据库,从而达到料层均匀的目的。所述的带有电子
计量皮带秤的计量系统包括用于计量的控制终端和与之相通信连接的电子计量皮带秤。所
述的自动配料系统是通过给料装置根据生产需求,按照设定的配比均匀下料,并且是筒仓
中的各个下料口按照设定的规律,定量下料,保证仓内的料层平整,不倾斜。所述的自动配
料系统中的给料装置包括由PLC系统控制的给料机、用于给料的控制终端和电子秤,所述的
用于给料的控制终端同PLC系统和电子秤相控制连接,而另外筒仓中的下料口的分布为镜
像对称分布,然后依次按照两两镜像对称的下料口的循环下料的方式来进行下料,使得筒
仓内的料层不偏,同时,通过电子秤计量下料的累积量,而各个下料口的累积量和,就是该
筒仓的出料量,经过进料量与出料量的统计,则用于给料的控制终端可计算出当前筒仓所
出的料层为哪个产地或者为哪个批次的物料,而且还可以统计出筒仓内的现有储量以及可
装入量。所述的筒仓中的下料口的数量为大于等于4的整数,才可更加有效的使用本控制系
统。所述的通信网络为工业以太网。
所述的大直径筒仓所储物料不同料层自动控制系统方法,具体如下:
焦化备煤车间,采用直径为17米的筒仓室内煤库作为储配煤设施,共有储配煤槽
为10个煤槽,每个储槽槽咀为2排,每排2个下料口,共计4个下料口。筒仓上料前,先通过用
于筒仓料层的中央控制系统对防混料的控制终端发送包括有翻车机的标识信息的仓选信
号,在卸料小车的位置采集装置传递到防混料的控制终端的位置信息同翻车机信息数据库
中的与仓选信号中的翻车机的标识信息一致的记录中的翻车机上的容纳卸料小车的位置
信息一致时,也就是当前卸料车的所在仓号与预上料的仓号相一致时,防混料的控制终端
才发出可开始上料的指令上料返回用于筒仓料层的中央控制系统,这样用于筒仓料层的中
央控制系统向防混料的控制终端和用于自动布料的控制终端发出上料的指令,防混料的控
制终端就控制翻车机将卸料小车倾斜,并结合用于自动布料的控制终端控制自动布料装置
的往复驱动装置匀速驱动倾斜后的卸料小车对筒仓内进行上料,并通过筒仓的仓顶的电子
计量皮带秤计量上料的瞬时流量和累积量;等该批次物料全部进料结束后,将其累计量储
存到存储累积量的数据库中,这样就能把物料均匀的平铺到筒仓中,使物料层平面尽量保
持平整,有利于料层的控制,需要通过下料口出料时,要根据实际流量循环下料,依次按照
两两镜像对称的下料口的循环下料的方式来进行下料,具体说来就是4个下料口分别为第
一下料口、第二下料口、第三下料口、第四下料口,所述的第一下料口和第四下料口保持镜
像对称,所述的第二下料口和第三下料口保持镜像对称,这样就按照第一下料口、第四下料
口、第二下料口、第三下料口的顺序依次循环下料,使得筒仓内的料层不偏,同时,通过电子
秤计量下料的累积量,而各个下料口的累积量和,就是该筒仓的出料量,经过上料量与出料
量的统计,则可计算出当前仓所出的料层为哪个产地或者为哪个批次的物料,而且还可以
统计出筒仓内的现有储量以及可装入量,于是就能根据其实际的参数指标调整煤配比,进
行精细化配煤,从而有效控制生产成本,提交企业的经济效益。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽
然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人
员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰
为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质,在
本发明的精神和原则之内,对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等,均仍
属于本发明技术方案的保护范围之内。