專(zhuān)利名稱(chēng)：雙恒定給料皮帶秤給料方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明雙恒定給料皮帶秤給料方法涉及的是一種基于重力稱(chēng)量原理的動(dòng)態(tài)連續(xù)稱(chēng)量，定量給料方法，適用于對(duì)塊狀、散粒狀工藝原料、物料進(jìn)行連續(xù)輸送、動(dòng)態(tài)計(jì)量、定量給料。
目前的懸臂式恒速皮帶秤，為杠桿式秤架無(wú)緩沖裝置，物料到達(dá)帶面時(shí)，對(duì)稱(chēng)架的運(yùn)轉(zhuǎn)和荷重傳感器受力干擾嚴(yán)重。配套電磁振動(dòng)給料機(jī)調(diào)節(jié)物料的輸送量、控制對(duì)象是電振機(jī)的振幅，工作線(xiàn)性范圍窄、受電網(wǎng)電壓頻率、機(jī)械振動(dòng)等干擾嚴(yán)重、控制回路復(fù)雜、可靠性低。而目前使用的調(diào)速式皮帶秤，配套各種調(diào)速電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料輸出量的調(diào)節(jié)、控制回路復(fù)雜、可靠性低。而目前使用的調(diào)速式皮帶秤配套各種調(diào)速電機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)物料輸出量的調(diào)節(jié)、控制對(duì)象是調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，其控制特性受物料粒度、倉(cāng)壓、電網(wǎng)電壓、頻率、秤架轉(zhuǎn)矩變化等多種參數(shù)的影響，運(yùn)行中易出現(xiàn)振蕩，超調(diào)滯后等不穩(wěn)定特性、參數(shù)難以穩(wěn)定到最佳狀態(tài)。調(diào)速電機(jī)的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)復(fù)雜，元件數(shù)量多、可靠性低，尤其是采用直流電機(jī)控制和變頻調(diào)速控制時(shí)，上述缺點(diǎn)更為嚴(yán)重，直流電機(jī)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)本身也存在適應(yīng)性差、維護(hù)復(fù)雜的缺點(diǎn)。變頻調(diào)速控制目前仍受到進(jìn)口器件的制約，特別是主回路大功率模塊。國(guó)內(nèi)尚無(wú)替代產(chǎn)品。當(dāng)采用滑差調(diào)速電機(jī)時(shí)，雖可采用較簡(jiǎn)易的可控硅半橋控制，但為了獲得高品質(zhì)的控制特性，仍需采用多重環(huán)路的控制方案，從而降低可靠性指標(biāo)，另外滑差電機(jī)能耗高抗粉塵能力差，調(diào)節(jié)范圍窄等都給調(diào)速式皮帶秤帶來(lái)固有的缺陷。
本發(fā)明的目的是提供一種雙恒定給料皮帶秤給料方法，以完全不同的控制方式連續(xù)稱(chēng)量、定量給料，控制對(duì)象是時(shí)間，通過(guò)物料重量的檢測(cè)與給定量的比較，其誤差用增減運(yùn)行周期的方式來(lái)消除，從而實(shí)現(xiàn)定量給料和物料輸出量的調(diào)節(jié)。達(dá)到了準(zhǔn)確計(jì)量運(yùn)行穩(wěn)定、可靠的目的。
雙恒定給料皮帶秤給料方法是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的雙恒定給料皮帶秤給料方法是動(dòng)態(tài)連續(xù)稱(chēng)量、定量給料的時(shí)間控制方法。雙恒定給料皮帶秤主要有短皮帶輸送機(jī)、秤重裝置、測(cè)速裝置、交流異步電機(jī)、減速機(jī)、控制器、料倉(cāng)由交流異步電機(jī)通過(guò)單級(jí)減速裝置進(jìn)行拖動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)輸皮帶以一恒定的線(xiàn)速度運(yùn)行時(shí)，將物料從料倉(cāng)內(nèi)不斷地拉出，當(dāng)物料通過(guò)有效秤量段時(shí)，其重力經(jīng)稱(chēng)量傳感器變送為正比例的電信號(hào)送給微機(jī)控制器處理，電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)在電機(jī)輸出軸處由磁感應(yīng)測(cè)速裝置檢測(cè)并送給微機(jī)控制器處理。由磁感應(yīng)測(cè)速裝置每轉(zhuǎn)生產(chǎn)1個(gè)以上脈沖信號(hào)，根據(jù)軸上所裝磁鋼數(shù)量而定。由荷重信號(hào)及速度信號(hào)，可以計(jì)算出流量及累積量。在微機(jī)控制器上可以設(shè)定物料的輸送量，單位是噸或公斤/小時(shí)。將設(shè)定量平均分配在若干個(gè)固定周期T內(nèi)，T值可選在15S～300S為宜，在每個(gè)T周期開(kāi)始時(shí)電機(jī)啟動(dòng)對(duì)T周期計(jì)時(shí)，并對(duì)稱(chēng)量信號(hào)進(jìn)行累積處理，隨著T周期計(jì)時(shí)進(jìn)展，稱(chēng)量累積量逼近設(shè)定量在一個(gè)T周期內(nèi)的分配值，當(dāng)稱(chēng)量累積量等于或大于分配值時(shí)，控制器向電機(jī)發(fā)出停機(jī)信號(hào)，到第二周期開(kāi)始時(shí)再發(fā)出開(kāi)機(jī)信號(hào)，進(jìn)行第二個(gè)T周期的計(jì)時(shí)和稱(chēng)量累積。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)T周期內(nèi)稱(chēng)重累積量大于或小于(特殊情況下如料層太薄一個(gè)T周期內(nèi)，電機(jī)不停機(jī)，但累積量仍達(dá)不到此周期內(nèi)設(shè)定分配值時(shí))分配值時(shí)，則取其差加第二個(gè)周期的稱(chēng)量累積，當(dāng)補(bǔ)償周期偏差，這樣確保了控制誤差，以此往復(fù)。對(duì)于T周期計(jì)時(shí)由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，只與計(jì)算機(jī)時(shí)鐘有關(guān)，因此計(jì)量精度可以做到0.01％以?xún)?nèi)，對(duì)設(shè)定量的改變和物料運(yùn)行的波動(dòng)都轉(zhuǎn)換為異步電機(jī)開(kāi)，停二個(gè)狀態(tài)的控制。具有簡(jiǎn)單、可靠、重復(fù)性好，易于調(diào)節(jié)，不存在振蕩、超調(diào)、滯后，不需要復(fù)雜的閉環(huán)調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。
雙恒定給料皮帶秤給料方法采用時(shí)間控制調(diào)節(jié)、開(kāi)環(huán)控制電機(jī)、運(yùn)行穩(wěn)定、計(jì)量精確，即用開(kāi)環(huán)控制的方法實(shí)現(xiàn)物料的閉環(huán)定量給料，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力強(qiáng)，適應(yīng)性好，采用該給料方法電氣控制回路簡(jiǎn)捷易行，計(jì)算機(jī)直接開(kāi)關(guān)量輸出控制固態(tài)繼電器或雙向可控硅的開(kāi)關(guān)，節(jié)省了所有的中間模擬控制環(huán)節(jié)。控制系統(tǒng)只含有一路必不可少的荷重信號(hào)模擬量檢測(cè)輸入回路，其余所有輸入、輸出都是數(shù)字量，最大程度地避免了模擬量輸入、輸出帶來(lái)的抗干擾能力差、故障率高的缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明給料方法控制準(zhǔn)確性和精度比任何調(diào)速秤和恒速秤都優(yōu)越，恒速秤和調(diào)速秤是一種被動(dòng)控制方式，也就是只有發(fā)現(xiàn)流量偏大或者偏小的情況才去調(diào)節(jié)料層厚度或者速度，以使實(shí)際瞬時(shí)流量接近設(shè)定流量，對(duì)前面產(chǎn)生的偏差不可補(bǔ)償，這也就造成了對(duì)一個(gè)周期(如1小時(shí))來(lái)講實(shí)際流量很難等于設(shè)定流量。而雙恒定給料皮帶秤給料方法中調(diào)節(jié)給料量是一種主動(dòng)式控制方法，對(duì)于一個(gè)周期來(lái)講只有實(shí)際下料量等于給定量T周期分配值時(shí)，才發(fā)停機(jī)停號(hào)，即使有一點(diǎn)偏差在下個(gè)T周期也將補(bǔ)償，這就確保了實(shí)際下料量與給定量相等。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是雙恒定給料皮帶秤給料方法示意圖。
圖2是本發(fā)明雙恒定給料皮帶秤控制物料周期流量波形圖。
參照附圖1雙恒定給料皮帶秤主要結(jié)構(gòu)由短皮帶輸送機(jī)、稱(chēng)重裝置、測(cè)速裝置、減速機(jī)、交流異步電機(jī)、空氣開(kāi)關(guān)、固態(tài)繼電器、熱繼電器、雙恒定給料皮帶秤控制器構(gòu)成，測(cè)速裝置采用磁感應(yīng)測(cè)速裝置安裝在交流異步電機(jī)輸出軸處，雙恒定給料皮帶秤控制器采用微機(jī)控制器進(jìn)行信號(hào)處理，皮帶秤控制器可以同時(shí)控制二臺(tái)以上的雙恒定給料皮帶秤工作，即A秤、B秤同時(shí)給料運(yùn)行。雙恒定給料皮帶秤給料方法是采用動(dòng)態(tài)連續(xù)稱(chēng)量、定量給料的時(shí)間控制方法，由交流異步電機(jī)通過(guò)單級(jí)減速裝置進(jìn)行拖動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)輸皮帶以一恒定的線(xiàn)速度運(yùn)行時(shí)，將物料從料倉(cāng)內(nèi)不斷地拉出，當(dāng)物料通過(guò)有效稱(chēng)量段時(shí)，其重力經(jīng)稱(chēng)量傳感器變送為正比例的電信號(hào)送給微機(jī)控制器處理，電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)在電機(jī)輸出軸處由磁感應(yīng)測(cè)速裝置檢測(cè)并送給微機(jī)控制器處理。磁感應(yīng)測(cè)速裝置每轉(zhuǎn)產(chǎn)生1個(gè)以上脈沖信號(hào)，根據(jù)軸上所裝磁鋼數(shù)量而定。由荷重信號(hào)及速度信號(hào)，可以計(jì)算出流量及累積量。在微機(jī)控制器上可以設(shè)定物料的輸送量，參見(jiàn)附圖2單位時(shí)間設(shè)定流量波形圖，單位是噸或公斤/小時(shí)，將設(shè)定量平均分配在若干個(gè)固定周期T內(nèi)，T值可選在15S～300S為宜，見(jiàn)附圖2分成若干T周期設(shè)定波形圖。在每個(gè)T周期開(kāi)始時(shí)，電機(jī)啟動(dòng)對(duì)T周期計(jì)時(shí)，并對(duì)稱(chēng)量信號(hào)進(jìn)行累積處理，隨著T周期計(jì)時(shí)進(jìn)展，稱(chēng)量累積量逼近設(shè)定量在一個(gè)T周期內(nèi)的分配值，當(dāng)稱(chēng)量累積量等于或大于分配值時(shí)，控制器向電機(jī)發(fā)出停機(jī)信號(hào)，到第二周期開(kāi)始時(shí)再發(fā)出開(kāi)機(jī)信號(hào)，進(jìn)行第二個(gè)T周期的計(jì)時(shí)和稱(chēng)重累積。見(jiàn)附圖2實(shí)際流量波形圖，控制器輸出控制波形圖。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)T周期內(nèi)稱(chēng)重累積量大于或小于(特殊情況下，如料層太薄一個(gè)T周期內(nèi)電機(jī)不停機(jī)，但累積量仍達(dá)不到此周期內(nèi)設(shè)定分配值時(shí))分配值時(shí)，則取其差加入第二個(gè)周期的稱(chēng)量累積，以補(bǔ)償周期偏差，這樣確保了控制誤差，以此往復(fù)。對(duì)于T周期計(jì)時(shí)由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，只與計(jì)算機(jī)時(shí)鐘有關(guān)，因此計(jì)量精度可以做到0.01％以?xún)?nèi)，對(duì)設(shè)定量的改變和物料運(yùn)行的波動(dòng)都轉(zhuǎn)換為異步電機(jī)開(kāi)、二個(gè)狀態(tài)的控制。
權(quán)利要求
1.一種雙恒定給料皮帶秤給料方法，由交流異步電機(jī)通過(guò)單級(jí)減速裝置進(jìn)行拖動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)輸皮帶以一恒定的線(xiàn)速度運(yùn)行時(shí)，將物料從料倉(cāng)內(nèi)不斷地拉出，當(dāng)物料通過(guò)有效稱(chēng)量段時(shí)，其重力經(jīng)稱(chēng)重傳感器變送為正比例的電信號(hào)送給微機(jī)控制器處理，電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)在電機(jī)輸出軸處由磁感應(yīng)測(cè)速裝置檢測(cè)并送給微機(jī)控制器處理，由荷重信號(hào)及速度信號(hào)計(jì)算出流量及累積量，其特征是采用動(dòng)態(tài)連續(xù)稱(chēng)量、定量給料的時(shí)間控制方法，在微機(jī)控制器上設(shè)定物料的輸送量，將設(shè)定量平均分配在若干個(gè)固定周期T內(nèi)，在每個(gè)T周期開(kāi)始時(shí)電機(jī)啟動(dòng)，對(duì)T周期計(jì)時(shí)，并對(duì)稱(chēng)量信號(hào)進(jìn)行累積處理，隨著T周期計(jì)時(shí)進(jìn)展，稱(chēng)量累積量逼近設(shè)定量在一個(gè)T周期內(nèi)的分配值，當(dāng)稱(chēng)量累積量等于或大于分配值時(shí)，控制器向電機(jī)發(fā)出停機(jī)信號(hào)；進(jìn)行第二個(gè)T周期的計(jì)時(shí)和稱(chēng)重累積，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)T周期內(nèi)稱(chēng)重累積量大于或小于分配值時(shí)，則取其差加入第二個(gè)周期的稱(chēng)量累積，以補(bǔ)償周期偏差，以此往復(fù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙恒定給料皮帶稱(chēng)給料方法，其特征是將設(shè)定量平均分配在若干個(gè)固定周期T內(nèi)，T值可選在15S～300S為宜。
全文摘要
本發(fā)明雙恒定給料皮帶秤給料方法涉及的是一種基于重力稱(chēng)量原理的動(dòng)態(tài)連續(xù)稱(chēng)量，定量給料方法，適用于對(duì)塊狀、散粒狀工藝原料、物料進(jìn)行連續(xù)輸送、動(dòng)態(tài)計(jì)量、定量給料。其特征是采用動(dòng)態(tài)連續(xù)稱(chēng)量、定量給料的時(shí)間控制方法，在微機(jī)控制器上設(shè)定物料的輸送量，將設(shè)定量平均分配在若干個(gè)固定周期T內(nèi)，在每個(gè)T周期開(kāi)始時(shí)電機(jī)啟動(dòng)，對(duì)T周期計(jì)時(shí)，并對(duì)稱(chēng)量信號(hào)進(jìn)行累積處理，當(dāng)稱(chēng)量累積量等于或大于分配值時(shí)，控制器向電機(jī)發(fā)出停機(jī)信號(hào)。
文檔編號(hào)G01G11/00GK1137114SQ9511105
公開(kāi)日1996年12月4日 申請(qǐng)日期1995年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月30日
發(fā)明者宋成法 申請(qǐng)人:宋成法