综合型自动配料模拟装置及其控制方法与流程

本发明涉及配料模拟，具体为一种综合型自动配料模拟装置及其控制方法。

背景技术：

1、在称重配料领域中，无论是对于前期控制算法开发阶段、中期产品测试阶段还是后期产品售后阶段等，都需要对配料控制效果进行检测，以验证算法性能、测试产品可靠性和复现使用问题等。然而，对配料控制效果进行检测的传统方式通常为采用实际物料进行真实配料过程，这种方式存在着浪费物料、所需人力物力成本高、检测效率低下和检测结果不够准确的问题。

2、随着科技的发展与进步，现有技术中也逐渐出现了一些模拟配料技术，基于该技术可以借助信号的变化来模拟配料过程，由此使得不需要采用实际物料进行真实配料过程；但是，目前市场上的绝大部分模拟配料技术均存在着功能不够全面的局限性，具体体现在只能实现较为简单的间歇式配料的模拟以及无法模拟实际配料过程中的影响因素。

3、例如公开号为cn103235520a的中国专利提供了一种自动配料模拟控制装置及控制方法，该专利中可以给称重仪表一个逐渐变化的模拟信号以代替实际物料的信号变化，由此通过模拟物料完成自动配料控制的检测与调试；然而，由其具体实施方式部分并结合附图可知，该配料模拟控制装置通过接收配料控制仪表的上卸料控制信号来进而控制装置中的继电器吸合，从而控制上料和卸料的模拟，但是其中并无控制上料和卸料速度的模拟量接口和控制单元，也并没有设置相关的内容来模拟真实配料过程中的影响因素。由此可知，该专利所提供的自动配料模拟控制装置及控制方法只能模拟理想的间歇式配料过程；也就是说，无法模拟实际配料过程中客观存在着的一些影响因素，比如普遍存在的落差影响；并且常用的配料类型不仅有间歇式配料（一般是秤斗式，典型应用有混凝土拌合站、饲料混配厂等），还有连续式配料（一般包括连续式减量秤配料、连续式螺旋秤配料和连续式皮带秤配料等，典型应用有稳定土拌合站、水泥粉磨站等）。

4、综上所述，本发明提供一种综合型自动配料模拟装置及其控制方法，不仅可以模拟间歇式配料和连续式配料这两种配料类型，还能够模拟不同配料方式中的典型影响因素。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种综合型自动配料模拟装置及其控制方法，以解决上述背景技术中所提到的如下技术问题：对于检测配料控制效果这一需求，传统方式存在着浪费物料、所需人力物力成本高、检测效率低下和检测结果不够准确的问题，而现有的自动模拟配料技术又只能实现较为简单的间歇式配料的模拟以及无法模拟真实配料过程中的影响因素。

2、本发明是采用以下技术方案实现的：

3、一种综合型自动配料模拟装置，包括配料控制信号接线端子、自动配料控制接口电路、模拟与指示电路、线性光耦充放电电路、电容分压电阻网络电路、信号驱动电路和称重模拟信号接线端子；其中，所述自动配料控制接口电路分别与配料控制信号接线端子和模拟与指示电路电连接，所述模拟与指示电路还与线性光耦充放电电路电连接，所述线性光耦充放电电路还与电容分压电阻网络电路电连接，所述电容分压电阻网络电路还与信号驱动电路电连接，所述信号驱动电路还与称重模拟信号接线端子电连接。

4、本发明所提供的综合型自动配料模拟装置中，配料控制信号接线端子用于连接称重仪表的配料控制接口，自动配料控制接口用于辅助实现对间歇式上卸料和连续式上卸料的模拟，模拟与指示电路用于指示上料和卸料的进行以及模拟实际配料过程中的影响与干扰因素，线性光耦充放电电路用于进行充放电以配合其它电路的工作，电容分压电阻网络电路用于模拟出称重模拟信号并进行信号转换，信号驱动电路用于增加称重模拟信号的驱动能力，称重模拟信号接线端子用于连接称重仪表的称重传感器接口。基于上述结构，使得通过本模拟装置可以模拟出称重传感器分别进行间歇式配料和连续式配料的过程，并且还可以模拟出实际配料过程中的影响与干扰因素。

5、进一步地，所述自动配料控制接口电路包括开关量上料控制接口电路、模拟量给料控制接口电路、开关量卸料控制接口电路和模拟量减量控制接口电路；所述模拟与指示电路包括上卸料指示电路、落差模拟电路和控制设备惯性及滞后模拟电路；所述线性光耦充放电电路包括线性光耦充电电路和线性光耦放电电路。

6、上述方案中，通过开关量上料控制接口电路和开关量卸料控制接口电路分别模拟出上料和卸料，通过模拟量给料控制接口电路来限制基于模拟量螺旋给料控制的最大上料速度，通过模拟量减量控制接口电路来限制基于模拟量减量控制的最大卸料速度；通过上卸料指示电路来指示上料和卸料的进行，通过落差模拟电路和控制设备惯性及滞后模拟电路来模拟实际配料过程中的影响与干扰因素。

7、进一步地，所述开关量上料控制接口电路包括与配料控制信号接线端子连接的第一中间继电器k1和第一按钮s1，所述模拟量给料控制接口电路包括与配料控制信号接线端子连接的第五电阻r5，所述开关量卸料控制接口电路包括与配料控制信号接线端子连接的第二中间继电器k2和第二按钮s2，所述模拟量减量控制接口电路包括与配料控制信号接线端子连接的第十三电阻r13。

8、进一步地，所述上卸料指示电路包括第六电阻r6、第十电阻r10、第一led指示灯ld1和第二led指示灯ld2，所述落差模拟电路包括第二二极管d2、第一电容c1和第四电阻r4，所述设备惯性及滞后模拟电路包括第三二极管d3、第三电容c3和第九电阻r9。

9、进一步地，所述线性光耦充电电路包括第一线性光耦u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第一二极管d1，所述线性光耦放电电路包括第三线性光耦u3、第八电阻r8、第十一电阻r11和第十四电阻r14；所述电容分压电阻网络电路包括第二电容c2、第七电阻r7、第十二电阻r12和第十五电阻r15，所述信号驱动电路包括两个由运算放大器组成的电压跟随电路。

10、一种综合型自动配料模拟装置的控制方法，应用以上所述的综合型自动配料模拟装置，包括模拟间歇式配料和模拟连续式配料，其中：在模拟间歇式配料时，模拟实际间歇式配料过程中的落差影响；在模拟连续式配料时，模拟实际连续式配料过程中的干扰因素。

11、进一步地，所述模拟间歇式配料时，通过控制开关量上料控制接口电路中的第一中间继电器k1吸合，进而使线性光耦充电电路中的第一线性光耦u1导通，来模拟上料过程；通过控制开关量卸料控制接口电路中的第二中间继电器k2吸合，进而使线性光耦放电电路中的第三线性光耦u3导通，来模拟卸料过程；通过落差模拟电路中的第一电容c1和第四电阻r4，来模拟实际间歇式配料过程中的落差影响。

12、进一步地，所述模拟连续式配料包括模拟连续式减量秤配料，模拟连续式减量秤配料时，通过模拟量减量控制接口电路来控制线性光耦放电电路中第三线性光耦u3的导通电流大小，以模拟减量秤以设定流量运行；通过设备惯性及滞后模拟电路中的第三电容c3和第九电阻r9，来模拟实际连续式减量秤配料过程中的控制滞后干扰因素。

13、进一步地，所述模拟连续式配料包括模拟连续式螺旋秤配料，模拟连续式螺旋秤配料时，通过控制开关量卸料控制接口电路中的第二中间继电器k2吸合来模拟恒定速度卸料，并且通过模拟量给料控制接口电路来控制线性光耦充电电路中第一线性光耦u1的导通电流大小，以此模拟相应给料，进而模拟出螺旋秤以设定流量运行；通过落差模拟电路中的第一电容c1和第四电阻r4，来模拟实际连续式螺旋秤配料过程中的给料滞后干扰因素。

14、进一步地，所述模拟连续式配料包括模拟连续式皮带秤配料，模拟连续式皮带秤配料时，控制开关量卸料控制接口电路中的第二中间继电器k2吸合，进而使得线性光耦放电电路中的第三线性光耦u3导通；通过调整第一电阻r14的阻值变大，来模拟实际连续式皮带秤配料过程中的下料口堵塞干扰因素。

15、本发明实现的有益效果是：

16、提供一种综合型自动配料模拟装置及其控制方法，通过设置配料控制信号接线端子、自动配料控制接口电路、模拟与指示电路、线性光耦充放电电路、电容分压电阻网络电路、信号驱动电路和称重模拟信号接线端子，并且设置基于上述结构的工作方法，使得不仅能够模拟出一般的间歇式配料过程，还能够模拟出连续式配料过程，另外可以模拟实际配料过程中的各种影响与干扰因素。

17、与采用实际物料进行真实配料过程的传统方式相比，本发明存在着花费小、无物料浪费、占地面积小、能耗低、无噪音等优点，能够有效降低称重配料技术的开发维护成本；与功能较为局限的现有模拟配料技术相比，本发明可以兼顾两种配料类型，并且可以模拟出不同配料方式中的典型影响因素，因此具有功能更加全面、模拟效果更好的优点。