跳汰機自動控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種跳汰機自動控制系統(tǒng)及控制方法，所述自動控制系統(tǒng)包括床層厚度測量裝置、可編程邏輯控制器、調速裝置，床層厚度測量裝置用來測量重物料床層的厚度，可編程邏輯控制器將測量的厚度數據處理后傳輸給調速裝置，調速裝置調節(jié)跳汰機排料裝置的排料量，控制重物料床層的厚度在設定的限值范圍內，整個過程實現了自動控制，省時省力，及時有效的控制了重物料床層的厚度。
【專利說明】跳汰機自動控制系統(tǒng)及控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及跳汰機的自動控制技術，具體涉及跳汰機自動控制系統(tǒng)及控制方法?！颈尘凹夹g】
[0002]跳汰機是一種利用脈沖運動使物料在分選介質中分層，并精確地排出的機械。在煤的分選過程中，跳汰機已廣泛應用。跳汰機分選煤的過程通常分為兩段和三段，兩段式是指將煤分出矸石和中煤兩種副產品，三段式是指將煤分出矸石、中煤和次精煤三種產品，具體根據煤的不同應用需要而定。
[0003]由于各行各業(yè)對所需煤的質量要求不同，所以對跳汰機的分選效果的要求也不盡相同。煤的灰分是衡量煤質量的一個重要指標，而灰分的產生取決于煤中矸石的量，因此人們通常根據具體的需求在應用跳汰機分選煤的過程中通過控制矸石的量來實現控制灰分的目的。因為矸石比重最大，中煤次之，精煤最輕，所以跳汰機在分選煤的過程中，從下到上床層排列依次為矸石、中煤、次精煤，最先排出的是矸石層，隨后是中煤層、次精煤層，精煤通過跳汰機溢流排出，每種產品的灰分是以跳汰機不同段中最下層物料即重物料床層的厚度來確定的。
[0004]通常情況下，操作人員用標桿測量出跳汰機不同段中重物料床層的厚度，然后根據厚度數值調整每段排料裝置的排料速度，以便控制不同段中重物料床層的厚度在要求范圍內。跳汰司機的操作水平在很大程度上決定著跳汰洗煤廠的生產技術指標。此方法費時費力，人為因素影響較大，而且存在滯后性，不能有效控制重物料床層的厚度，也就不能有效的控制所分選的煤的灰分。
[0005]跳汰機在實際應用中，脈動水流在排料口會形成很大的下吸力，加上物料自重，容易將護板擠開，造成漏料，致使排料難以控制，當檢測到床層厚度不合適時，需要手動進行調整，造成工藝指標不穩(wěn)定。
[0006]隨著選煤技術自動化的發(fā)展，跳汰機的操作也漸從手工探桿探測床層厚度，發(fā)展到以浮標傳感儀為代表的自動檢測儀表控制。目前，雖已實現重物料床層厚度測量的自動化，但厚度數值測得后，還要依靠人工調節(jié)排料裝置的排料速度，所以依然不能有效的控制所分選煤的灰分，并且分選過程中精煤的損失較大。因此亟需對跳汰機進行全自動化的改進。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種跳汰機自動控制系統(tǒng)及控制方法，該自動控制系統(tǒng)能夠自動檢測重物料床層的厚度，并根據檢測結果自動調整跳汰機排料裝置的排料量，從而控制重物料床層的厚度在設定范圍內，最終確保跳汰機所分選的煤的灰分在要求范圍內。
[0008]為了實現本發(fā)明所述目的，發(fā)明人提供了以下技術方案。
[0009]跳汰機自動控制系統(tǒng)，所述自動控制系統(tǒng)包括床層厚度測量裝置、可編程邏輯控制器、調速裝置，所述床層測量裝置與可編程邏輯控制器相連，所述可編程邏輯控制器與調速裝置相連，所述調速裝置與跳汰機的排料裝置相連。
[0010]上述跳汰機自動控制系統(tǒng)，所述可編程邏輯控制器上設有數字式傳感器顯示儀，所述數字式傳感器顯示儀的輸入端與床層厚度測量裝置的輸出端相連。
[0011]上述跳汰機自動控制系統(tǒng)，所述床層厚度測量裝置包括浮漂、傳感器，浮漂與傳感器相連，所述傳感器的輸出端與數字式傳感器顯示儀的輸入端相連。
[0012]上述跳汰機自動控制系統(tǒng)，所述傳感器為非接觸式拉桿傳感器。
[0013]上述跳汰機自動控制系統(tǒng)，所述調速裝置包括變頻器、電機，變頻器的輸入端與可編程邏輯控制器的輸出端相連，變頻器的輸出端與電機的輸入端相連，電機的輸出端與跳汰機的排料裝置相連。
[0014]上述跳汰機自動控制系統(tǒng)，所述變頻器為矢量變頻器。
[0015]本發(fā)明同時還提供了上述跳汰機自動控制系統(tǒng)的控制方法，具體為:
[0016]一種跳汰機自動控制系統(tǒng)的控制方法，在可編程邏輯控制器上設定重物料床層厚度的上限值和下限值，跳汰機在工作狀態(tài)下，床層厚度測量裝置中的浮漂帶動非接觸式拉桿傳感器檢測出重物料床層的厚度，隨后非接觸式拉桿傳感器把檢測到的厚度信號傳送給可編程邏輯控制器上的數字式傳感器顯示儀，數字式傳感器顯示儀即顯示出床層厚度的數值，同時數字式傳感器顯示儀把厚度信號處理成0-10V的電壓信號傳輸入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器根據接收到的信號控制調速裝置中變頻器的頻率大小，變頻器控制與之相連的電機的轉速，電機再控制與之相連的跳汰機排料裝置中的排料輪快慢來改變排料量的大小，控制床層厚度在設定的范圍內。
[0017]上述跳汰機自動控制系統(tǒng)的控制方法，當檢測出重物料床層的厚度高于設定的上限值時，則表明重物料增多，排料量偏小，數字式傳感器顯示儀把厚度信號處理成0-10V的電壓信號傳輸入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器根據接收到的信號相應調節(jié)調速裝置中變頻器的頻率大小，變頻器提高與之相連的電機的轉速，電機再提高與之相連的跳汰機排料裝置中的排料輪的轉速來提高排料量，將重物料床層厚度控制在設定的上限值以下；
[0018]當檢測出重物料床層的厚度低于設定的下限值時，則表明重物料減少，排料量偏大，數字式傳感器顯示儀把厚度信號處理成0-10V的電壓信號傳輸入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器根據接收到的信號相應調節(jié)調速裝置中變頻器的頻率大小，變頻器降低與之相連的電機的轉速，電機再降低與之相連的跳汰機排料裝置中的排料輪的轉速來降低排料量，將重物料床層厚度控制在設定的下限值以上。
[0019]所述傳感器優(yōu)選非接觸式拉桿傳感器，經久耐用。
[0020]所述變頻器優(yōu)選矢量變頻器，矢量變頻器控制排料電機，能夠使排料電機在低轉速高扭矩的情況下依然正常運行，速度穩(wěn)定，不會發(fā)熱，而且節(jié)能。
[0021]采用本發(fā)明所述自動控制系統(tǒng)后的篩下空氣室跳汰機，工作可靠，故障率降低70%，能耗小，可滿足不同煤質的分選需要，提高處理能力20%以上；結構更加合理，便于運輸和安裝，設備載荷減小30% ;功率降低70%以上。
[0022]原SKT跳汰機采用本發(fā)明所述自動控制系統(tǒng)能夠及時準確的將床層指標傳遞給傳感器，當檢測到床層厚度超出規(guī)定的上下限范圍時，數字式傳感器顯示儀把厚度信號處理成0-10V的電壓信號傳輸入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器根據接收到的信號相應調節(jié)調速裝置中變頻器的頻率大小，變頻器調整與之相連的電機的轉速，電機再調整與之相連的跳汰機排料裝置中的排料輪的轉速來調整排料量，將重物料床層厚度控制在設定值范圍內。該操作直觀簡便、工作具有可控性和穩(wěn)定性。
[0023]改造后的跳汰機實現了自動排料，降低了中煤里的精煤損失，穩(wěn)定了精煤灰分，處理量提高了 20%，為單位創(chuàng)造了較高的經濟效益。在入洗原煤性質、精煤灰分不變的條件下，改造前后跳汰分選指標對比結果見表1。
[0024]改造后是指普通跳汰機采用本發(fā)明所述自動控制系統(tǒng)后。
[0025]表1跳汰機改造前后指標對比
[0026]
【權利要求】
1.跳汰機自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動控制系統(tǒng)包括床層厚度測量裝置、可編程邏輯控制器、調速裝置，所述床層測量裝置與可編程邏輯控制器相連，所述可編程邏輯控制器與調速裝置相連，所述調速裝置與跳汰機的排料裝置相連。
2.根據權利要求1所述的跳汰機自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程邏輯控制器上設有數字式傳感器顯示儀，所述數字式傳感器顯示儀的輸入端與床層厚度測量裝置的輸出端相連。
3.根據權利要求1所述的跳汰機自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述床層厚度測量裝置包括浮漂、傳感器，浮漂與傳感器相連，所述傳感器的輸出端與數字式傳感器顯示儀的輸入端相連。
4.根據權利要求2所述的跳汰機自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器為非接觸式拉桿傳感器。
5.根據權利要求1所述的跳汰機自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述調速裝置包括變頻器、電機，變頻器的輸入端與可編程邏輯控制器的輸出端相連，變頻器的輸出端與電機的輸入端相連，電機的輸出端與跳汰機的排料裝置相連。
6.根據權利要求5所述的跳汰機自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器為矢量變頻器。
7.—種跳汰機自動控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在可編程邏輯控制器上設定重物料床層厚度的上限值和下限值，跳汰機在工作狀態(tài)下，床層厚度測量裝置中的浮漂帶動非接觸式拉桿傳感器檢測出重物料床層的厚度，隨后非接觸式拉桿傳感器把檢測到的厚度信號傳送給可編程邏輯控制器上的數字式傳感器顯示儀，數字式傳感器顯示儀即顯示出床層厚度的數值，同時數字式傳感器顯示儀把厚度信號處理成O-1OV的電壓信號傳輸入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器根據接收到的信號控制調速裝置中變頻器的頻率大小，變頻器控制與之相連的電機的轉速，電機再控制與之相連的跳汰機排料裝置中的排料輪快慢來改變排料量的大小，控制床層厚度在設定的范圍內。
8.—種跳汰機自動控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，當檢測出重物料床層的厚度高于設定的上限值時，則表明重物料增多，排料量偏小，數字式傳感器顯示儀把厚度信號處理成0-10V的電壓信號傳輸入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器根據接收到的信號相應調節(jié)調速裝置中變頻器的頻率大小，變頻器提高與之相連的電機的轉速，電機再提高與之相連的跳汰機排料裝置中的排料輪的轉速來提高排料量，將重物料床層厚度控制在設定的上限值以下； 當檢測出重物料床層的厚度低于設定的下限值時，則表明重物料減少，排料量偏大，數字式傳感器顯示儀把厚度信號處理成0-10V的電壓信號傳輸入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器根據接收到的信號相應調節(jié)調速裝置中變頻器的頻率大小，變頻器降低與之相連的電機的轉速，電機再降低與之相連的跳汰機排料裝置中的排料輪的轉速來降低排料量，將重物料床層厚度控制在設定的下限值以上。
【文檔編號】G05B19/05GK104020711SQ201410270495
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權日:2014年6月17日
【發(fā)明者】李新剛 申請人:河北金潤電器自動化成套設備有限公司