[0005] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种介孔材料的智能制备系统及方法，结合了手动控制和自动控制，省去了人工操作的麻烦，同时也在自动控制实现比较浪费资源时加上了人工操作，方便了操作，节能了能源；能严格控制系统中的各项参数，如PH值、物料感应、时间和配料比例等，大大提高了制备系统的可靠性和安全性，还具有监测装置、具有报警及自我保护功能。
[0006] 本发明采用的技术方案如下：
[0007] 一种介孔材料的智能制备系统，它包括：阀门控制模块、输入模块、PLC、称量模块、报警模块、搅拌模块、PH检测模块、水洗模块、干燥模块和焙烧模块；
[0008] 输入模块包括输入设备，用于输入所需物料的总质量N，并转化为数字信号001传递至PLC；
[0009] PH检测模块包括设于反应装置二的PH检测仪，用于检测反应装置二内溶液的PH值，当PH值＝8.5时，向PLC传递数字信号101；
[0010] PLC分别与阀门控制模块、输入模块、称量模块、报警模块、搅拌模块、PH检测模块、水洗模块、干燥模块和焙烧模块相连接，用于接收数字信号001，向阀门控制模块传递执行信号201，向称量模块传递执行信号301；接收数字信号401，向阀门控制模块传递执行信号202；接收数字信号402，向阀门控制模块传递执行信号203；接收数字信号403，向阀门控制模块传递执行信号204；接收数字信号404，向阀门控制模块传递执行信号205；接收数字信号405，向阀门控制模块传递执行信号206；接收数字信号406，向搅拌模块传递执行信号
501，并向阀门控制模块传递执行信号207；接收数字信号407，向阀门控制模块传递执行信号208；接收数字信号101，向阀门控制模块传递执行信号209，向搅拌模块传递执行信号
502；接收数字信号408，向报警模块传递执行信号601；接收数字信号409，向报警模块传递执行信号602；接收数字信号410，向阀门控制模块传递执行信号210；接收数字信号411，向报警模块传递执行信号603；接收数字信号412，向报警模块传递执行信号604；
[0011] 阀门控制模块包括电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四和电磁阀五；用于接收执行信号201，打开存储箱一、存储箱二、存储箱三、存储箱四和存储箱五上的电磁阀一；接收执行信号202，关闭存储箱一上的电磁阀一，打开存储箱一上的电磁阀二，10min后关闭；接收执行信号203，关闭存储箱二上的电磁阀一，打开存储箱二上的电磁阀二，10min后关闭；
[0012] 接收执行信号204，关闭存储箱三上的电磁阀一，打开存储箱三上的电磁阀二，10min后关闭；接收执行信号205，关闭存储箱四上的电磁阀一，打开储箱四上的电磁阀二，在20min后关闭，完成后向PLC传递数字信号406；接收执行信号206，关闭存储箱五上的电磁阀一，打开储箱五上的电磁阀二，10min后关闭；接收执行信号207，开启电磁阀三，30min后关闭；接收执行信号208，开启存储箱六上的电磁阀二；接收执行信号209，关闭存储箱六上的电磁阀二；接收执行信号210，打开电磁阀五，30min后关闭；
[0013] 称量模块包括称量仪，用于接收执行信号301，用于称量各存储箱中的物料重量T；称量模块还用于：在存储箱一中，当T＝18％N时，向PLC传递数字信号401；在存储箱二中，当T＝18％N时，向PLC传递数字信号402；在存储箱三中，当T＝64％N时，向PLC传递数字信号
403；在存储箱四中，当T＝66％N时，向PLC传递数字信号401；在存储箱五中，当T＝预定重量
01时，向PLC传递数字信号405；
[0014] 搅拌模块包括搅拌器；用于接收执行信号501，启动搅拌器，搅拌20min后关闭，完成后向PLC传递数字信号407；接收执行信号502，启动搅拌器，60min后关闭，完成后向PLC传递数字信号408；
[0015] 报警模块包括报警器，用于接收执行信号601、执行信号602、执行信号603和执行信号604，启动报警器，2min后关闭；
[0016] 加热模块包括设于不锈钢合成釜的加热器，所述加热器设有触发按钮三，当触发按钮三被触发后，启动加热器，加热至120℃后调节为保温模式，保温90h后关闭加热器，并向PLC传递数字信号409；
[0017] 水洗模块包括离心机，所述离心机设有触发按钮四，当触发按钮四被触发后，启动离心机(将物料进行洗涤)1h后关闭离心机，并向PLC传递数字信号410；
[0018] 干燥模块包括烘箱，当触发按钮一被触发后，(将烘箱温度调节为60℃)启动烘箱30min后关闭，完成后向PLC传递数字信号411；
[0019] 焙烧模块包括焙烧装置，当触发按钮二被触发后，启动焙烧装置，(所述焙烧装置将其内温度加热至500℃后保温3h)焙烧3h后关闭焙烧装置，完成后向PLC传递数字信号412。
[0020] 由于采用上述方案，在所述输入设备中输入所需物料总质量，根据物料总质量及各物料的比例来分配各物料的质量，PH检测模块精确地检测了反应装置二中溶液的PH值，阀门控制模块极好地控制了各电磁阀的开启与关闭，省去工作人员的大部分操作麻烦，且本发明实时性优，稳定性好，称量模块也能自动称量设定好的各物料重量，本发明结合了手动操作与自动控制，当需要手动操作时，通过报警器，提醒工作人员进行操作，期间工作人员可去做其他的事，智能化程度高。
[0021] 进一步地，它还包括设于存储箱一、存储箱二、存储箱三、存储箱四、存储箱五和存储箱六的红外感应模块，所述红外感应模块包括红外感应器，当各存储箱内物料小于十分之一时，向PLC传递数字信号10，PLC接收数字信号10，向报警模块传递执行信号20；报警模块接收执行信号20，启动报警器，2min后关闭。
[0022] 由于采用上述方案，红外感应模块精确地感应物料存储情况，当物料存储箱内的各物料存储量快用完时，启动报警器，提醒工作人员及时补充物料，具有监测和报警功能。
[0023] 一种介孔材料的智能制备系统的智能制备方法，它包括以下步骤：
[0024] 步骤1：安装好各设备；将Cu(NO3)2·3H2O存入存储箱一、Co(NO3)2·6H2O存入存储箱二、ZrOCl2·8H2O存入存储箱三、去离子水存入存储箱四、三甲基十六烷基溴化铵存入存储箱五和NaOH水溶液存入存储箱六；打开一种介孔材料的智能制备系统的电源；
[0025] 步骤2：在输入设备中输入所需物料的总质量N，则输入模块将其转化为数字信号001传递至PLC；PLC接收数字信号001，向阀门控制模块传递执行信号201，向称量模块传递执行信号301；阀门控制模块接收执行信号201，打开存储箱一、存储箱二、存储箱三、存储箱四和存储箱五上的电磁阀一；称量模块接收执行信号301，称量模块称量各存储箱中的物料重量T；称量模块还执行以下内容：在存储箱一中，当T＝18％N时，向PLC传递数字信号401；
在存储箱二中，当T＝18％N时，向PLC传递数字信号402；在存储箱三中，当T＝64％N时，向PLC传递数字信号403；在存储箱四中，当T＝66％N时，向PLC传递数字信号401；在存储箱五中，当T＝预定重量01时，向PLC传递数字信号405；
[0026] 步骤3：PLC接收数字信号401，向阀门控制模块传递执行信号202；阀门控制模块接收执行信号202，关闭存储箱一上的电磁阀一，打开存储箱一上的电磁阀二，10min后关闭；
[0027] 步骤4：PLC接收数字信号402，向阀门控制模块传递执行信号203；阀门控制模块接收执行信号203，关闭存储箱二上的电磁阀一，打开存储箱二上的电磁阀二，10min后关闭；
[0028] 步骤5：PLC接收数字信号403，向阀门控制模块传递执行信号204；阀门控制模块接收执行信号204，关闭存储箱三上的电磁阀一，打开存储箱三上的电磁阀二，10min后关闭；
[0029] 步骤6：PLC接收数字信号404，向阀门控制模块传递执行信号205；阀门控制模块接收执行信号205，关闭存储箱四上的电磁阀一，打开储箱四上的电磁阀二，在20min后关闭，完成后向PLC传递数字信号406；
[0030] 步骤7：PLC接收数字信号405，向阀门控制模块传递执行信号206；阀门控制模块接收执行信号206，关闭存储箱五上的电磁阀一，打开储箱五上的电磁阀二，10min后关闭；
[0031] 步骤8：PLC接收数字信号406，向搅拌模块传递执行信号501，并向阀门控制模块传递执行信号207；搅拌模块接收执行信号501，启动搅拌器，搅拌20min后关闭，完成后向PLC传递数字信号407；阀门控制模块接收执行信号207，开启电磁阀三，30min后关闭；即，将反应装置一中的溶液与反应装置二中的溶液混合并搅拌；
[0032] 步骤9：PLC接收数字信号407，向阀门控制模块传递执行信号208；阀门控制模块接收执行信号208，开启存储箱六上的电磁阀二；即，将NaOH水溶液滴入至反应装置二中，以调节溶液的PH值；PH检测模块检测反应装置二内溶液的PH值，当PH值＝8.5时，向PLC传递数字信号101；PLC接收数字信号101，向阀门控制模块传递执行信号209，向搅拌模块传递执行信号502；阀门控制模块接收执行信号209，关闭存储箱六上的电磁阀二；搅拌模块接收执行信号502，启动搅拌器，60min后关闭，完成后向PLC传递数字信号408；
[0033] 步骤10：PLC接收数字信号408，向报警模块传递执行信号601；报警模块接收执行信号601，启动报警器，2min后关闭，提醒工作人员将反应得到的絮状物取出，并移至不锈钢合成釜中；将反应得到的絮状物移至不锈钢合成釜后，触发触发按钮三，当触发按钮三被触发后，加热模块启动其加热器，加热至120℃后调节为保温模式，保温90h后关闭加热器，并向PLC传递数字信号409；
[0034] 步骤11：PLC接收数字信号409，向报警模块传递执行信号602；报警模块接收执行信号602，启动报警器，2min后关闭；提示工作人员将物料卸出至离心机中，将物料卸出至离心机后，触发离心机上的触发按钮四，当触发按钮四被触发后，则水洗模块启动离心机(将物料进行洗涤)1h后关闭离心机，并向PLC传递数字信号410；
[0035] 步骤12：PLC接收数字信号410，向阀门控制模块传递执行信号210；阀门控制模块接收执行信号210，打开电磁阀五，30min后关闭；即，将离心机内的物料通过电磁阀五放入过滤装置中进行过滤；将过滤后的物料置于烘箱中，触发触发按钮一，当触发按钮一被触发后，(将烘箱温度调节为60℃)则干燥模块启动烘箱30min后关闭，完成后向PLC传递数字信号411；PLC接收数字信号411，向报警模块传递执行信号603；报警模块接收执行信号603，启动报警器，2min后关闭，提示工作人员将干燥后的物料放入至焙烧装置中；
[0036] 步骤13：将干燥后的物料放入至焙烧装置中，触发触发按钮二，当触发按钮二被触发后，则焙烧模块启动焙烧装置，(所述焙烧装置将其内温度加热至500℃后保温3h)焙烧3h后关闭焙烧装置，完成后向PLC传递数字信号412，PLC接收数字信号412，向报警模块传递执行信号604；报警模块接收执行信号604，启动报警器，2min后关闭。
[0037] 该种介孔材料的智能制备系统的制备装置，它包括反应装置和水洗装置，所述反应装置分为反应装置一和反应装置二，所述反应装置设有入料口和出料口，所述反应装置一的出料口通过导管与反应装置二的入料口连接，所述导管上设有电磁阀三；所述水洗装置包括入料口和出料口，所述出料口通过导管二与过滤装置连接，所述导管二上设电磁阀四，所述反应装置上方设置有物料存储装置，所述反应装置二内设有搅拌器；所述水洗装置上方设有加热装置。
[0038] 由于采用上述结构，将Cu(NO3)2·3H2O、Co(NO3)2·6H2O和ZrOCl2·8H2O及去离子水在反应装置一中混溶；将三甲基十六烷基溴化铵和去离子水在反应装置二中，再打开其间的电磁阀三，将反应装置一和反应装置二中的溶液混合，能根据反应的需要契合地控制反应。
[0039] 进一步地，所述物料存储装置包括用于存储Cu(NO3)2·3H2O的存储箱一、用于存储Co(NO3)2·6H2O的存储箱二、用于存储ZrOCl2·8H2O的存储箱三、用于存储去离子水的存储箱四、用于存储三甲基十六烷基溴化铵的存储箱五和用于存储NaOH水溶液的存储箱六；所述存储箱一、存储箱二、存储箱三、存储箱四和存储箱五上皆设有隔板将其分为上层箱和下层箱，所述上层箱用于存储物料，所述下层箱均设有称量仪，所述各隔板上皆设有电磁阀一；所述存储箱一、存储箱二、存储箱三、存储箱四和存储箱五的下层箱和存储箱六底端均设有电磁阀二；所述电磁阀二上连接在导管；所述存储箱四的电磁阀二上的导管为人字型导管；两支路导管分别置于反应装置一和反应装置二；置于反应装置一支路导管直径为置于反应装置二支路导管的十分之一。
[0040] 由于采用上述方案，事先将各种物料储存于物料存储装置的对应存储箱内，在用到时，通过控制电磁阀一将物料从存储箱上层送入至存储箱的下层，通过称量仪称量预定剂量的物料，省去了工作人员一步一步计算和称量才能进行制备的麻烦，通过控制电磁阀二，将预定剂量的物料直接从存储箱投入至反应装置中，方便了操作，同时节约了时间。在存储箱四内存放有去离子水，在其下层的电磁阀二上有人字型导管，并且置于反应装置一支路导管直径为置于反应装置二支路导管的十分之一，当打开电磁阀二时，流入反应装置一的去离子水体积为注入反应装置二内的去离子水的十分之一。
[0041] 进一步地，还包括不锈钢合成釜、烘箱、离心机和焙烧装置，所述烘箱上设有触发按钮一，所述焙烧装置上设有触发按钮二；所述离心机通过导管与过滤装置连接，所述导管上设有电磁阀五；所述存储箱一、存储箱二和存储箱三的导管置于反应装置一的入料口处，所述存储箱五和存储箱六的导管置于中反应装置二的入料口处。
[0042] 由于采用上述方案，在不锈钢合成釜内进行加热，在烘箱内干燥物料，在离心机内进行物料洗涤，焙烧装置内进行焙烧，结合了手动控制与自动控制，方便了操作，也节约了成本。
[0043] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0044] 1、本发明结合了手动控制和自动控制，省去了人工操作的麻烦，同时也在自动控制实现比较浪费资源时加上了人工操作，方便了操作，节能了能源；
[0045] 2、能严格控制系统中的各项参数，如PH值、物料感应、时间和配料比例等，大大提高了制备系统的可靠性和安全性；
[0046] 3、本发明还具有监测装置、具有报警及自我保护功能。
