[发明专利]智能检测与保护控制系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种智能检测与保护控制系统及其控制方法，本发明采用PLC、触摸屏HMI、断路器、接触器、变压器、蜂鸣报警器、三色报警灯、急停开关、电容传感器、光纤传感器、光电传感器、钥匙开关、热电偶、温控表、伺服电机、伺服驱动器、编码器等构建控制系统，可自动检测包装机的上电状态、PLC状态、伺服状态、加热状态及安全门的状态，并自动检测物料、标签带、滤纸、复合膜等辅料的使用情况，在包装机发生电路故障、运行中开门、伺服故障、加热故障、PLC故障以及出现辅料缺失或用完等工况时，自动发出声和光报警并停机，减少了人工巡检的依赖，控制精确，稳定性好；显著提高包装机设备自动化程度，降低劳动强度，节约人力物力成本。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及智能检测与保护控制系统及其控制方法。

背景技术

袋泡饮品包装机是一种用于将茶叶、中草药等流动性、颗粒状或粉状物料包装成袋的光机电一体化自动包装机械设备。目前市场上已有的包装机可以自动实现内袋滤纸或复合膜的封合、制袋和包装，但不具备辅料的自动检测、设备的保护控制及报警停机功能，仍然是靠人工进行巡检。

在生产过程中，如果物料、标签带、滤纸、复合膜等缺失，会造成生产的浪费；如果设备电路系统、加热异常等出现故障时，不能自动检测停机，严重的会造成设备损坏，为了避免上述情况的出现，势必要增加人工巡检的频率，相应的，频繁的人工巡检和维修会增加人力成本和劳动强度，不能满足高效率、高智能的工业时代发展要求。

发明内容

针对现有包装机的不足，紧跟智能化、数字化工业制造时代的发展要求，本发明提供一种智能检测与保护控制系统及其控制方法，本发明可自动检测包装机的PLC状态、上电状态、加热状态、安全门状态、伺服状态，并自动检测物料、标签带、滤纸、复合膜等使用情况，在包装机发生电路故障、加热故障、运行中开门、伺服故障等异常以及出现辅料缺失或用完等工况时，包装机自动发出声和光报警信号并自动停机，使包装机更加智能化，安全性更高。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：智能检测与保护控制系统，包括主电路保护回路控制单元、辅料检测控制单元、加热检测控制单元、安全门检测控制单元、伺服检测控制单元以及声光报警回路控制单元；

其中，主电路保护回路控制单元的输入端连接至380V或220V交流电源，输出端分别连接至加热检测控制单元、安全门检测控制单元、声光报警回路控制单元以及包装机，为上述控制单元和包装机提供220V交流电；

辅料检测控制单元，包括多个用于对包装机的不同辅料是否缺失或异常进行检测并具有不同性质的传感器，多个传感器均连接至PLC的输入端，当多个传感器组成的传感器网络检测到任一辅料缺失或异常时，将异常信号传送给PLC，PLC及时发出异常和停机指令，并即时在触摸屏HMI上显示故障位置，并提示报警解除方法；

加热检测控制单元，包括多个连接至PLC输入端的数字式温控表，每个数字式温控表对其所对应的一个加热模具的设定温度和实际加热温度分别进行检测并进行比较，当加热出现异常时，将异常信号传送给PLC，PLC发出指令停机；

安全门检测控制单元，包括多条并联设置的安全门回路，多条安全门回路的其中一端通过单相开关电源连接至主电路保护回路控制单元，另一端连接至PLC的DI模块，且多条安全门回路分别连接至不同的DI输入端子；

伺服系统检测控制单元，包括伺服电机、伺服驱动器以及编码器，伺服电机通过电源电缆和编码电缆连接于伺服驱动器，伺服驱动器通过通讯光纤双工连接于PLC，PLC通过伺服驱动器以及伺服电机控制包装机的工作状态；

声光报警回路控制单元，包括所述的PLC和连接至PLC输出端的声光报警单元，当PLC接收到异常信号时，控制声光报警单元根据故障等级发出不同颜色的报警信号以及脉冲式频响，并控制包装机自动停机。