專利名稱：一種用于石英坩堝清洗的自動配酸設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電氣自動化控制設備，具體設計一種石英坩堝酸洗過程中所使用的酸的自動配制設備。
背景技術：
目前，石英坩堝因其具有高純度、耐溫性強、尺寸大精度高、保溫性好、節約能源、 質量穩定等優點，而得到廣泛的應用。現有技術中，石英坩堝采用普通的無機酸進行清洗， 該酸溶液通常為人為配制。這種方式存在以下缺點在酸溶液配制過程中，需要使用到純酸，由于純酸酸性比較強，人為手動操作，會給人身安全帶來隱患，工作的安全系數不高；另外，在人為手動的配酸過程中，酸溶液濃度比較難把握，工作效率不高。
實用新型內容發明目的為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種石英坩堝酸洗過程中酸的自動配制設備，可以很準確的配得所需要濃度的酸溶液，而且可以保護工人安全、提高清洗效率。技術方案為實現上述目的，本實用新型的一種用于石英坩堝清洗的自動配酸設備，包括PLC控制系統、水容器、濃酸容器和混合液容器，所述水容器和濃酸容器分別與混合液容器通過管道連接，所述的水容器和混合液容器之間設有有第一閥門和第一泵，所述的濃酸容器和混合液之間設有第二閥門和第二泵，所述的混合容器底部連接第一出水管和第二出水管，第一出水管上設有第三泵和第三閥門，第二出水管上設有第四閥門。PLC，為Programmable Logic Controller的縮寫，即可編程邏輯控制器。本實用新型中所采用的PLC控制系統為西門子S7-300系列PLC控制，并與Wincc人機畫面通過以太網通訊，完成人機監控和過程自動。為了使得酸與水得到更好的混合，第二出水管在第三泵和第三閥門之間并入第一出水管；為了更準確的控制酸和水的流量，第一閥門、第二閥門、第三閥門上分別設有第一
流量計、第二流量計、第三流量計。本實用新型通過PLC控制系統自動完成整個設備控制，同時通過人機畫面達到人對自動控制過程的監控。本實用新型包括三個容器，第一個容器為盛放酸的濃酸容器，第二個容器為盛放水的水容器，第三個容器為用于配酸的混合液容器，水容器和濃酸容器分別與混合液容器之間都通過管道連接，整個配酸過程為自動控制過程，不需要人體與各容器直接接觸，且全過程監控酸濃度、流量等信號，各容器和管道主要用耐酸材料制作，防止酸溶液外泄，避免對人身產生危害。本實用新型中，向混合液容器加水量和加酸量靠流量計監控，再通過PLC控制系統控制相應的泵和閥完成配酸過程，整個控制過程中，各個傳感器、 泵、酸濃度、液位等狀態和參數，均由WINCC制作的人機畫面監控和顯示，同時需要手動干預控制過程的也可通過畫面直接完成。有益效果與現有技術相比，本實用新型的優點如下[0009]1.本實用新型通過PLC控制系統完成全部控制過程，可以提高工作效率和保障人身安全；2.本實用新型通過PLC控制系統將整個控制過程中的信號采集到HMI畫面，方便操作控制和設備維護；3.酸濃度采用傳感器檢測，通過HMI畫面顯示，可有效監控容器中酸的濃度。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的控制流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。如圖1和圖2所示，本實用新型的一種用于石英坩堝清洗的自動配酸設備，包括 PLC控制系統、水容器、濃酸容器和混合液容器，本實施例中所采用的PLC控制系統為西門子S7-300系列PLC控制系統，并與Wincc人機畫面通過以太網通訊，完成人機監控和全過程自動控制；水容器和濃酸容器分別與混合液容器通過管道連接，水容器和混合液容器之間設有第一閥門1和第一泵2，濃酸容器和混合液之間連接有第二閥門4和第二泵5，混合容器底部連接第一出水管和第二出水管，第一出水管上設有第三泵7和第三閥門8，第二出水管上設有第四閥門9。在本實施例中，第二出水管在第三泵7和第三閥門8之間并入第一出水管，使得酸和水得到充分的混合；水容器和濃酸容器分布設有限位傳感器11，限位傳感器11可以檢測各容器內部的水或者濃酸是出于高位還是低位；第一閥門1、第二閥門4、第三閥門8上分別設有第一流量計3、第二流量計6、第三流量計10，可以更準確的控制酸和水的流量，而且可以作為PLC控制系統的輸入參數。本實用新型在使用的過程中，點擊HMI界面的開始按鈕，配酸過程開始，第一泵2、 第一閥門1、第二泵5、第二閥門4分別打開，分別向混合液容器里加水和酸，水和酸的流量通過流量計設定，當流量計檢測到加入的水和酸達到了設定值，第一閥門1和第一泵2與第二閥門4和第二泵5分別關閉。在配酸的過程中，打開第三泵7和第四閥門9，第三閥門8 是關閉的，第三泵7、混合液容器和第四閥門9形成一個循環系統，使得混合液充分混合，可以通過濃度檢測傳感器檢測濃度，監控混合液容器里的濃度。配酸結束后，關閉第四閥門9， 打開第三閥門8，就可以向外供應配好的酸溶液，供應量可以通過第三流量計10監控。如圖2所示，HMI是Human Machine Interface的縮寫，“人機接口”，也叫人機界面。人機界面(又稱用戶界面或使用者界面)是系統和用戶之間進行交互和信息交換的媒介，它實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換。凡參與人機信息交流的領域都存在著人機界面；在整個控制過程中，工控機做服務器，通過以太網建立WINCC畫面與西門子S7-300系列PLC的通訊連接，PLC系統采集傳感器的信號并控制相應的閥門和泵，從而調配出合適濃度的酸溶液。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種用于石英坩堝清洗的自動配酸設備，其特征在于包括PLC控制系統、水容器、 濃酸容器和混合液容器，所述水容器和濃酸容器分別與混合液容器通過管道連接，所述的水容器和混合液容器之間設有第一閥門(1)和第一泵(2)，所述的濃酸容器和混合液之間設有第二閥門(4)和第二泵(5)，所述的混合容器底部連接第一出水管和第二出水管，第一出水管上設有第三泵(7)和第三閥門(8)，第二出水管上設有第四閥門(9)。
2.根據權利要求1所述的用于石英坩堝清洗的自動配酸設備，其特征在于第二出水管在第三泵(7)和第三閥門(8)之間并入第一出水管。
3.根據權利要求1所述的用于石英坩堝清洗的自動配酸設備，其特征在于所述的第一閥門(1)、第二閥門(4)、第三閥門(8)上分別設有第一流量計(3)、第二流量計(6)、第三流量計(10)。
4.根據權利要求1至3任一項所述的用于石英坩堝清洗的自動配酸設備，其特征在于 所述水容器、濃酸容器、混合液容器和管道均為由耐酸PVC材料制做而成的密封結構。
專利摘要本實用新型公開了一種用于石英坩堝清洗的自動配酸設備，包括PLC控制系統、水容器、濃酸容器和混合液容器，水容器和濃酸容器分別與混合液容器通過管道連接，水容器和混合液容器之間設有第一閥門和第一泵，濃酸容器和混合液容器之間設有第二閥門和第二泵，混合液容器底部連接第一出水管和第二出水管，第一出水管上設有第三泵和第三閥門，第二出水管上設有第四閥門。本實用新型在使用時，通過向混合液容器里加水和濃酸配制所需濃度的酸溶液，整個過程通過PLC控制系統完成，并且通過HMI畫面進行顯示，可以有效監控酸溶液濃度，并且能夠提高工作效率和保障人身安全，有利于推廣使用。
文檔編號B01F3/08GK202096897SQ20112015020
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月12日 優先權日2011年5月12日
發明者馮濤, 金軍 申請人:江蘇華爾光電材料股份有限公司