CN201569908U - 水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特点是，它包括溢流系统和控制系统；所述的溢流系统包括溢流罐和供水管路；所述的供水管路上设有闸阀、电动调节阀、供水水泵、电磁流量计和压力变送器；所述的控制系统包括可编程序控制器PLC、工业控制计算机和变频器，可编程序控制器PLC分别与工业控制计算机、变频器、电磁流量计、压力变送器和电动调节阀连接，所述的变频器与供水水泵连接。它以可编程序控制器PLC为控制核心，整个生产过程无需人工现场操作，实现了水溢流精密分级的自动调节，而且电磁流量计和电动调节阀在可编程序控制器PLC的支持下，实现流量的微调，遍历各个流量点，提高了产品的产出率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微粉粒度分级用水力分级装置，特别是一种水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统。
背景技术
随着碳化硅SIC材料在工程陶瓷、磨料磨具、耐火材料、化工、电力、冶炼、铸造等行业的广泛应用。特别是现代碳化硅微粉在IT行业中的应用，对碳化硅的粒度、形状、硬度、结构等性能要求越来越要，同时由于国内外用户对碳化硅微粉的粒度要求也来越细化，传统采用的手动操作的水力分级工序因为不能确保水压和流量的调节精度、造成生产的稳定性和一致性较差。
磨料磨具产业的硅微粉产品对于分级精度高低和一致性要求性很高，其分级精度直接了决定硅微粉产品的等级、档次，价格相差很大，产品质量的稳定性关系到产品的市场竞争力。以硅微粉产品为例，硅微粉经过水力精分级后，其国际市场价格约为普通硅微粉的10倍，大大提高了产品的附加值。
当前微粉精密分级工序通常采用的是水溢流分级的方式，主要原理是通过调节溢流罐的进水流量，借助自下而上的溢出水流的浮力实现对不同硅微粉颗粒的筛选，达到精密分级的目的。在这种工艺下对于水流浮力的要求很高，其中水流速是水流浮力的主要影响因素，水流的稳定性和水流速的控制精度决定了溢流分级的产品质量。目前行业中现行水溢流分级设备大都采用人工调节的方式，并存在的如下问题：
第一，因人工操作精度低、受经验、情绪、体力等影响大，目前通常使用玻璃转子流量计配合手动调节阀实现对溢流罐入水口流量的调节，而玻璃转子流量计精度较低，同时手动调节阀的调节更容易产生流量不足或过冲，很难达到对流量的精确调节，所以分级精度很难保证。
第二，它不能及时的对流量值进行调节，同时也很难将流量保持在要求的范围之内。当流量固定在某个流量值过久，就容易引起分层、沉积，进而造成原料板结，大大增加了溢流分选的时间，极大的增加了能耗，引起效率低下。
第三，供水管道通常连接很多的溢流罐，溢流罐的工作个数的变化往往会造成供水管压的变化，使流量的调节难度加大，更容易造成流量的调节失误。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构合理、高效率、高出率的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统。
本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本实用新型是一种水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特点是，它包括溢流系统和控制系统；所述的溢流系统包括溢流罐和供水管路；所述的供水管路上设有闸阀、电动调节阀、供水水泵、电磁流量计和压力变送器；所述的控制系统包括可编程序控制器PLC、工业控制计算机和变频器，可编程序控制器PLC分别与工业控制计算机、变频器、电磁流量计、压力变送器和电动调节阀连接，所述的变频器与供水水泵连接。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特点是，所述的供水管路上还连接设有供水支路，所述的供水支路上设有阀门。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特点是，可编程序控制器PLC包含CPU模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输出模块和通讯模块；所述的工业控制计算机通过通讯接口卡与可编程序控制器PLC的通讯模块连接。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特点是，所述的可编程序控制器PLC的数字量输出模块的输出端还连接设有报警灯。
本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。以上所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特点是，所述电磁流量计安装于溢流罐入口管道处。
本实用新型水溢流精密分级自动控制系统集溢流罐供水管压和溢流罐进水流量在线自动测量与实时控制于一体，不仅能根据实时采集的供水管压与设定管压差值自动调节(控制水泵的)变频器工作频率、从而按设定管压实现动态恒压供水，而且能根据实时采集的溢流罐进水流量与设定进水流量值之偏差，自动精细调节电动控制阀开度，从而按设定进水流量实现自动控制。
工业控制计算机用于设置可编程序控制器PLC的工作参数并实时监控溢流灌的工作状态。所述电磁流量计用于检测溢流灌入口水流量，并通过电流信号送入模拟量输入模块供可编程序控制器PLC处理；所述电动调节阀用于控制管道内阀门开度从而控制流量的大小。所述压力变送器安置在供水管路内，其输出端接所述模拟量输入模块，用于将水压大小转换为电流信号送入模拟量输入模块供CPU模块处理，所述模拟量输出模块接供水水泵的变频器，用于根据CPU模块的处理结果控制供水水泵的输出功率进而控制进水量。
本实用新型以可编程序控制器PLC作为核心控制器，通过压力变送器检测供水管路内的压力，并送入可编程序控制器PLC处理，通过可编程序控制器PLC内CPU模块处理后由模拟量输出模块将输出量送到供水水泵变频器，自动调节供水水泵变频器控制水泵使供水管道内水压保持在最佳工况状态附近。电动阀在可编程序控制器PLC的控制下进行调节，可以改变阀门动作的最小开度；进一步通过电磁流量计检测溢流罐入口水流量，送入可编程序控制器PLC，实时监测入水流量和控制阀门的开度。监控计算机的监控软件采用组态软件，可以设置相关的工艺参数、指标，实现生成实时、历史数据曲线和报表等功能。同时本实用新型还可以实现手动控制部分，当溢流罐工作于手动控制状态时，通过工人观察电磁流量计，调整手动调节阀门实现控制。
本实用新型的有益效果在于：
1、以可编程序控制器PLC为控制核心，整个生产过程无需人工现场操作，实现了水溢流精密分级的自动调节，而且电磁流量计和电动调节阀都有较高的精度，而且在可编程序控制器PLC的支持下，实现流量的微调，遍历各个流量点，提高了产品的产出率。
2、通过监控计算机进行实时监控，可随时修改水溢流精密分级的工作参数，提高了便捷性。同时，本实用新型还可以通过联网功能，能在同一台监控计算机下挂接多台可编程序控制器PLC，同时实现对多台溢流罐生产过程的自动控制，大大提高了生产效率，扩大了应用范围。
3、通过可编程序控制器PLC、压力变送器和变频器达到稳定供水水压的目的，使得调节阀门更容易进行，溢流罐的供水水压更加稳定。
4、可以根据实际需要及时的调节流量值，使得流量能实时根据工艺需要进行变化，减少原料板结，缩短溢流周期，降低能耗，提高分级效率。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为本实用新型的自动控制框图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1。参照图1-2。一种水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，它包括溢流系统和控制系统；所述的溢流系统包括溢流罐10和供水管路6；所述的供水管路6上设有闸阀4、电动调节阀7、供水水泵2、电磁流量计5和压力变送器3；所述的控制系统包括可编程序控制器PLC11、工业控制计算机12和变频器1，可编程序控制器PLC11分别与工业控制计算机12、变频器1、电磁流量计5、压力变送器3和电动调节阀7连接，所述的变频器1与供水水泵2连接。
实施例2。实施例1所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统中，所述的供水管路6上还连接设有供水支路13，所述的供水支路13上设有阀门9。
实施例3。实施例1或2所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统中，可编程序控制器PLC11包含CPU模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输出模块和通讯模块；所述的工业控制计算机12通过通讯接口卡与可编程序控制器PLC11的通讯模块连接。
实施例4。实施例3所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统中，所述的可编程序控制器PLC11的数字量输出模块的输出端还连接设有报警灯8。
实施例5。实施例1-4任何一项所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统中，所述电磁流量计5安装于溢流罐10入口管道处。
Claims (5)
1.一种水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特征在于，它包括溢流系统和控制系统；所述的溢流系统包括溢流罐(10)和供水管路(6)；所述的供水管路(6)上设有闸阀(4)、电动调节阀(7)、供水水泵(2)、电磁流量计(5)和压力变送器(3)；所述的控制系统包括可编程序控制器PLC(11)、工业控制计算机(12)和变频器(1)，可编程序控制器PLC(11)分别与工业控制计算机(12)、变频器(1)、电磁流量计(5)、压力变送器(3)和电动调节阀(7)连接，所述的变频器(1)与供水水泵(2)连接。
2.根据权利要求1所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特征在于，所述的供水管路(6)上还连接设有供水支路(13)，所述的供水支路(13)上设有阀门(9)。
3.根据权利要求1所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特征在于，可编程序控制器PLC(11)包含CPU模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输出模块和通讯模块；所述的工业控制计算机(12)通过通讯接口卡与可编程序控制器PLC(11)的通讯模块连接。
4.根据权利要求3所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特征在于，所述的可编程序控制器PLC(11)的数字量输出模块的输出端还连接设有报警灯(8)。
5.根据权利要求1所述的水溢流精密分级硅微粉的自动控制系统，其特征在于，所述电磁流量计(5)安装于溢流罐(10)入口管道处。
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