專利名稱：一種皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
皮帶秤是用于連續(xù)稱量給料的設(shè)備，皮帶秤稱量給料的精度及穩(wěn)定性影響下一道 工藝的實施。目前的皮帶秤均采用固定稱量給料量及人工控制相結(jié)合的方式進行，這種方 式操作煩瑣且不可靠，并且由于人工操作的差異會導(dǎo)致精度低、穩(wěn)定性差等缺點。尤其在高 精度等級需求的生產(chǎn)需求上，這種控制稱量給料的方式很難滿足生產(chǎn)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠自動精確、穩(wěn)定地實現(xiàn)稱量給料量的皮 帶秤控制系統(tǒng)。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括監(jiān)測模塊、控 制模塊、補償模塊、操作模塊及初始化模塊，所述監(jiān)測模塊實時監(jiān)測皮帶秤運行時速度及重量變化情況，并將該變化情況以信 號形式發(fā)送到所述控制模塊；所述控制模塊接收到所述監(jiān)測模塊發(fā)送來的信號后，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，發(fā)送到所 述補償模塊；所述補償模塊接收到所述控制模塊發(fā)送來的數(shù)字信號后，與預(yù)置數(shù)值進行比較并 根據(jù)預(yù)置公式進行計算，最后將計算結(jié)果以指令形式發(fā)送到所述操作模塊及所述初始化模 塊；所述操作模塊接收到所述補償模塊發(fā)送來的指令后，進行動作，通過調(diào)節(jié)皮帶秤 的速度及給料量來調(diào)節(jié)皮帶秤流量；所述初始化模塊接收到所述補償模塊發(fā)送來的指令后，進行存儲并實時更新，在 皮帶秤下次初始啟動時，將上次運行時的最終指令發(fā)送到所述操作模塊。進一步，所述監(jiān)測模塊包括速度監(jiān)測單元及重量監(jiān)測單元，其中所述速度監(jiān)測單元監(jiān)測皮帶秤運行速度，并將該速度變化信號發(fā)送到所述控制模 塊；所述重量監(jiān)測單元監(jiān)測皮帶秤運行時重量變化情況，并將該重量變化信號發(fā)送到 所述控制模塊。進一步，所述補償模塊包括預(yù)置數(shù)值單元、計算單元、比對單元及輸出單元，其 中所述預(yù)置數(shù)值單元預(yù)置規(guī)定流量值及速度變化最大值，并將該規(guī)定流量值發(fā)送到 所述計算單元、將速度變化最大值發(fā)送到所述比對單元；所述計算單元接收所述控制模塊發(fā)送來的速度及重量的數(shù)字信號及所述預(yù)置數(shù) 值單元發(fā)送來的規(guī)定流量值，計算出實時流量值及該流量值與所述規(guī)定流量值的差值，并將該差值發(fā)送到所述比對單元；所述比對單元接收所述預(yù)置數(shù)值單元發(fā)送來的速度變化最大值及所述計算單元 發(fā)送來的差值，將該差值與速度變化最大值進行比對，在該差值不大于該速度變化最大值 時，直接將該差值發(fā)送到所述輸出單元，在該差值大于該速度變化最大值時，計算出該差值 與該速度變化最大值的比對差值，并將該速度變化最大值及該比對差值同時發(fā)送到所述輸 出單元；所述輸出單元接收所述比對單元發(fā)送來的差值時，直接向所述操作模塊發(fā)送以該 差值為速度變化的速度調(diào)節(jié)指令，所述輸出單元接收比對單元發(fā)送來的速度變化最大值及 比對差值時，向所述操作模塊發(fā)送以該速度變化最大值為速度變化的速度調(diào)節(jié)指令，同時 向所述操作模塊發(fā)送以該比對差值為重量變化的給料量調(diào)節(jié)指令。進一步，所述操作模塊包括分別控制速度及給料量變化的第一變頻器及第二變頻ο本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明采用監(jiān)測模塊、控制模塊、補償模塊、操作模塊及初始化模塊，有效地實 現(xiàn)了皮帶秤在線流量控制，精度高、穩(wěn)定性好。2、本發(fā)明中操作模塊采用變頻器進行控制速度、給料量的變化，簡單可靠、成本 低。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步說明圖1示出了本發(fā)明一種皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了本發(fā)明一種皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)皮帶秤運行調(diào)整示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括監(jiān)測模塊1、控制模塊2、補償模塊3、操作模塊4及初始 化模塊5，其中監(jiān)測模塊1實時監(jiān)測皮帶秤6運行時速度及重量變化情況，并將該變化情 況以信號形式發(fā)送到控制模塊2 ；控制模塊2接收到監(jiān)測模塊1發(fā)送來的信號后，轉(zhuǎn)化為數(shù) 字信號，發(fā)送到補償模塊3 ；補償模塊3接收到控制模塊2發(fā)送來的數(shù)字信號后，與預(yù)置數(shù) 值進行比較并根據(jù)預(yù)置公式進行計算，最后將計算結(jié)果以指令形式發(fā)送到操作模塊4及初 始化模塊5 ；操作模塊4接收到補償模塊3發(fā)送來的指令后，進行動作，通過調(diào)節(jié)皮帶秤6的 速度及給料量來調(diào)節(jié)皮帶秤6流量；初始化模塊5接收到補償模塊3發(fā)送來的指令后，進行 存儲并實時更新，在皮帶秤6下次初始啟動時，將上次運行時的最終指令發(fā)送到操作模塊 4。本發(fā)明采用監(jiān)測模塊1、控制模塊2、補償模塊3、操作模塊4及初始化模塊5，有效 地實現(xiàn)了皮帶秤6在線流量控制，精度高、穩(wěn)定性好。本發(fā)明中，監(jiān)測模塊1包括速度監(jiān)測單元11及重量監(jiān)測單元12，其中速度監(jiān)測 單元11監(jiān)測皮帶秤6運行速度，并將該速度變化信號發(fā)送到控制模塊2 ；重量監(jiān)測單元12 監(jiān)測皮帶秤6運行時重量變化情況，并將該重量變化信號發(fā)送到控制模塊2。本發(fā)明中，皮帶秤6的流量Q為皮帶秤6的速度V與皮帶秤6的運輸重量G的乘積，即Q = VXQ。所以，對于皮帶秤6來說，監(jiān)測了速度與重量，也就監(jiān)測皮帶秤6的流量。本發(fā)明中，補償模塊3包括預(yù)置數(shù)值單元31、計算單元32、比對單元33及輸出單 元34，其中預(yù)置數(shù)值單元31預(yù)置規(guī)定流量值及速度變化最大值，并將該規(guī)定流量值發(fā)送 到計算單元32、將速度變化最大值發(fā)送到比對單元33 ；規(guī)定流量值事先設(shè)定，對于同一種 產(chǎn)品的生產(chǎn)固定不變。速度變化最大值根據(jù)實際需要進行調(diào)節(jié)。計算單元32接收控制模塊2發(fā)送來的速度及重量的數(shù)字信號及預(yù)置數(shù)值單元發(fā) 送來的規(guī)定流量值，計算出實時流量值及該流量值與規(guī)定流量值的差值，并將該差值發(fā)送 到比對單元33。比對單元33接收預(yù)置數(shù)值單元31發(fā)送來的速度變化最大值Vtl及計算單元發(fā)送 來的差值Δ V，將該差值Δ V與速度變化最大值Vtl進行比對，在該差值Δ V不大于該速度變 化最大值Vtl時，直接將該差值△ V發(fā)送到輸出單元34，在該差值A(chǔ)V大于該速度變化最大 值Vtl時，計算出該差值Δ V與該速度變化最大值Vtl的比對差值Δ V-V0,并將該速度變化最 大值V。及該比對差值P (AV-V0)同時發(fā)送到輸出單元34。即(1) AV彡V。時比對單元33向輸出單元；34發(fā)送數(shù)值A(chǔ)V;(2)V。時比對單元33向輸出單元34發(fā)送數(shù)值V。，同時，比對單元33向輸出單元；34發(fā)送數(shù)值P (AV-V0)。其中P 速度及給料量比例系數(shù)；V 皮帶秤速度。輸出單元34接收比對單元33發(fā)送來的差值Δ V時，直接向操作模塊4發(fā)送以該 差值Δ V為速度變化的速度調(diào)節(jié)指令V士 Δ V，輸出單元34接收比對單元33發(fā)送來的速度 變化最大值Vtl及比對差值A(chǔ)V-Vtl時，向操作模塊4發(fā)送以該速度變化最大值Vtl為速度變 化的速度調(diào)節(jié)指令V士Vtl，同時向操作模塊4發(fā)送以該比對差值A(chǔ)V-Vtl為重量變化的給料 量調(diào)節(jié)指令U 士 P (AV-V0)o即(1) Δ V彡V。時輸出單元34向操作模塊4發(fā)送調(diào)整速度指令V士 Δ V ；(2) Δ V > V。時輸出單元34向操作模塊4發(fā)送調(diào)整速度指令V士V。，同時，輸出單元34向操作模塊4發(fā)送調(diào)整給料量指令U士 P (AV-V0)o其中:U 皮帶秤給料量；P 速度及給料量比例系數(shù)；V 皮帶秤速度。本發(fā)明中，操作模塊4包括分別控制速度及給料量變化的第一變頻器及第二變頻 器。本發(fā)明中操作模塊采用變頻器進行控制速度、給料量的變化，簡單可靠、成本低。本發(fā)明還采用了初始化模塊5，在皮帶秤6初始運行時，以初始化模塊5提供的數(shù) 值為依據(jù)進行運行，可以縮短皮帶秤6在達到平穩(wěn)運行時的震蕩時間并減小震蕩幅度。本發(fā)明的控制下，皮帶秤6運行調(diào)整過程如圖2所示，皮帶秤6的運行包括三個階 段初始階段Ml、調(diào)整階段M2、有效運行階段M3。在初始階段Ml中，皮帶秤6速度V按照 初始化模塊5提供的速度進行平穩(wěn)運行，皮帶秤6的給料量U按照初始化模塊5提供的給 料量平穩(wěn)進行，此時皮帶秤6流量Q平穩(wěn)上升。在調(diào)整階段M2中，皮帶秤6速度V首先按照最大速度變化值V0進行調(diào)整，然后逐 漸縮小到以ΔΥ進行調(diào)整。皮帶秤6給料量U首先按照P (AV-V0)進行調(diào)整，最終恒定不 變。皮帶秤6流量Q的調(diào)整從大幅震蕩到小幅震蕩直至平穩(wěn)，時間很短。在有效運行階段Μ3中，皮帶秤6速度V、給料量U及流量Q均平穩(wěn)運行。直至某種 因素發(fā)生變化，皮帶秤6直接回到調(diào)整階段Μ2中進行調(diào)整。在皮帶秤重啟后，則開始新一輪循環(huán)。 綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍， 因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā) 明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于包括監(jiān)測模塊(1)、控制模塊O)、補償模塊 (3)、操作模塊(4)及初始化模塊(5)，所述監(jiān)測模塊(1)實時監(jiān)測皮帶秤(6)運行時速度及重量變化情況，并將該變化情況 以信號形式發(fā)送到所述控制模塊O)；所述控制模塊( 接收到所述監(jiān)測模塊(1)發(fā)送來的信號后，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，發(fā)送到 所述補償模塊(3)；所述補償模塊C3)接收到所述控制模塊( 發(fā)送來的數(shù)字信號后，與預(yù)置數(shù)值進行比 較并根據(jù)預(yù)置公式進行計算，最后將計算結(jié)果以指令形式發(fā)送到所述操作模塊(4)及所述 初始化模塊(5)；所述操作模塊(4)接收到所述補償模塊C3)發(fā)送來的指令后，進行動作，通過調(diào)節(jié)皮帶 秤(6)的速度及給料量來調(diào)節(jié)皮帶秤(6)流量；所述初始化模塊( 接收到所述補償模塊( 發(fā)送來的指令后，進行存儲并實時更新， 在皮帶秤(6)下次初始啟動時，將上次運行時的最終指令發(fā)送到所述操作模塊(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測模塊(1)包括速 度監(jiān)測單元(11)及重量監(jiān)測單元(12)，其中所述速度監(jiān)測單元(11)監(jiān)測皮帶秤(6)運行速度，并將該速度變化信號發(fā)送到所述控 制模塊⑵；所述重量監(jiān)測單元(1 監(jiān)測皮帶秤(6)運行時重量變化情況，并將該重量變化信號發(fā) 送到所述控制模塊(2)。
3.如權(quán)利要求1所述的皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述補償模塊(3)包括預(yù) 置數(shù)值單元(31)、計算單元(32)、比對單元(3 及輸出單元(34)，其中所述預(yù)置數(shù)值單元(31)預(yù)置規(guī)定流量值及速度變化最大值，并將該規(guī)定流量值發(fā)送 到所述計算單元(32)、將速度變化最大值發(fā)送到所述比對單元(33)；所述計算單元(3 接收所述控制模塊( 發(fā)送來的速度及重量的數(shù)字信號及所述預(yù) 置數(shù)值單元(31)發(fā)送來的規(guī)定流量值，計算出實時流量值及該流量值與所述規(guī)定流量值 的差值，并將該差值發(fā)送到所述比對單元(33)；所述比對單元(3 接收所述預(yù)置數(shù)值單元(31)發(fā)送來的速度變化最大值及所述計算 單元(3 發(fā)送來的差值，將該差值與速度變化最大值進行比對，在該差值不大于該速度變 化最大值時，直接將該差值發(fā)送到所述輸出單元(34)，在該差值大于該速度變化最大值時， 計算出該差值與該速度變化最大值的比對差值，并將該速度變化最大值及該比對差值同時 發(fā)送到所述輸出單元(34)；所述輸出單元(34)接收所述比對單元(3 發(fā)送來的差值時，直接向所述操作模塊(4) 發(fā)送以該差值為速度變化的速度調(diào)節(jié)指令，所述輸出單元(34)接收所述比對單元(33)發(fā) 送來的速度變化最大值及比對差值時，向所述操作模塊(4)發(fā)送以該速度變化最大值為速 度變化的速度調(diào)節(jié)指令，同時向所述操作模塊(4)發(fā)送以該比對差值為重量變化的給料量 調(diào)節(jié)指令。
4.如權(quán)利要求1所述的皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于所述操作模塊(4)包括分別控制速度及給料量變化的第一變頻器及第二變頻器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種皮帶秤優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括監(jiān)測模塊、控制模塊、補償模塊、操作模塊及初始化模塊，監(jiān)測模塊實時監(jiān)測皮帶秤運行時速度及重量變化情況，并發(fā)送到控制模塊；控制模塊將該信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，發(fā)送到補償模塊；補償模塊將該數(shù)字信號與預(yù)置數(shù)值進行比較并根據(jù)預(yù)置公式進行計算，以指令形式發(fā)送到操作模塊及初始化模塊；操作模塊進行動作，通過調(diào)節(jié)皮帶秤的速度及給料量來調(diào)節(jié)皮帶秤流量；初始化模塊進行存儲并實時更新，在皮帶秤下次初始啟動時，將上次運行時的最終指令發(fā)送到操作模塊。本發(fā)明采用監(jiān)測模塊、控制模塊、補償模塊、操作模塊及初始化模塊，有效地實現(xiàn)了皮帶秤在線流量控制，精度高、穩(wěn)定性好。
文檔編號G01G11/08GK102042863SQ20091023661
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者周建中, 楊小東, 王金龍 申請人:北新集團建材股份有限公司