[发明专利]基于STL语言具有密度补偿功能的储液罐体积计算模块

说明书

本发明提供一种基于STL语言具有密度补偿功能的储液罐体积计算模块，本基于STL语言具有密度补偿功能的储液罐体积计算模块应用于食品、药品制造企业。目的在于提供一个基于PLC常用STL语言的计算模块，直接采集液位仪表及密度仪表的测量值，结合储罐的几何特征，通过微积分方程对储罐内液体体积的非线性及线性部分进行精确计算，最后采用密度数值对液体体积进行修正，提高了程序的智能化，不仅可以直观且精确的在终端显示储罐当前体积，还具备良好的普遍性，自动控制工程师可实时调用体积参数进行逻辑控制。

技术领域

本发明涉及一种计算模块，尤其涉及一种基于STL语言具有密度补偿功能的储液罐体积计算模块。

背景技术

在中药的提取生产过程中，药液的体积往往是各个生产阶段极其重要的参数，该参数作为控制结果直接决定何时开始接下来的生产工序，并且根据目前国家规定的GMP生产质量管理规范要求，每个生产批次的各个工序涉及到的药液体积都需要严格按照实际情况记录至生产过程报表当中。

目前多数生产企业普遍采用两种做法处理体积参数，一种做法是通过液位变送器测量液位，再由人工折算成体积。这样将带来多种人为因素产生的误差，如罐底椭圆封头非线性部分无法准确计算、液体密度实时变化进而导致体积折算不准确等；另一种方法是由第三方计算机程序计算体积参数，虽然这种方法排除了人为误差，但即便如此也存在程序针对性过强、不具备实时性、与控制系统数据交互不够紧密这些缺点。

这样，一个基于控制系统STL语言的具有密度补偿的储液罐体积计算模块就很好地解决了这些问题。不仅可以直观且精确的显示储罐当前体积，还具备良好的普遍性，可实时调用体积参数进行逻辑控制。自动控制工程师只需要在计算模块的输入端加载相关参量(密度、液位、储罐封头几何参数)，便可在输出端得到精确的液体体积。

发明内容

本发明的目的在于提供一个基于PLC常用编程语言的功能块，直接采集密度仪表和液位仪表的测量值，通过微积分方程对储罐内液体体积的非线性及线性部分进行精确计算，而提供一种基于STL语言具有密度补偿功能的储液罐体积计算模块。

本发明的目的是这样实现的：包括数据输入端和输出端，数据输入端包括工作模式、液位接口、密度接口、几何参数，输出端为体积参数，工作模式为设定该计算模块的应用场景，液位接口为采集液位信号端口，密度接口为采集密度信号端口，几何参数为设定储液罐的2个几何特征参数，体积参数为计算模块最终计算得到的储罐液体体积。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.工作模式的数据类型为布尔型，该设定值为“TRUE”和“FALSE”，分别对应立式储罐和卧式储罐。

2.液位接口的数据类型为32位浮点数，PLC系统通过模拟量采集模块获取液位仪表的液位信号，并将该信号处理后得到32位浮点数，最后通过该端口输入至计算模块进行体积运算。

3.密度接口的数据类型为32位浮点数，密度仪表测量的密度信号从该端口进入运算模块参与体积修正。

4.几何参数的数据类型为32位浮点数，分别是人为输入的储罐的半径和底部椭圆封头的椭圆短轴半径。

5.体积参数的数据类型为32位浮点数，该体积值已经经过密度修正，可直接参与逻辑运算，也可实时显示在上位机画面上提供给操作员使用，并记录至生产过程报表系统当中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明成果应用于食品药品生产制造行业，通过PLC控制器普遍支持的STL语言，编译实现了药液储罐内容物体积的自动计算，提高了储罐封头体积非线性部分的计算精度，更加直观的体现出生产过程中重要的体积参数。

本体积计算模块实现过程：

1.计算模块实时采集密度及液位测量值；

2.计算模块根据椭圆封头尺寸采用微机分方程对内容物体积进行初次计算；