專利名稱:回轉窯恒定給料控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種流量控制方法，具體地說是涉及一種回轉窯煅前給料量穩(wěn)定的回轉窯恒定給料控制方法。
背景技術：
炭素回轉窯煅前給料量的大小是確?；剞D窯生產(chǎn)過程各工序工藝條件的穩(wěn)定和產(chǎn)品質量均一的基本前提。目前國內(nèi)回轉窯給料的方式一般是通過振動給料機或圓盤給料機將煅前倉的料輸送到皮帶輸送機，再由皮帶輸送機送入回轉窯給料溜管，給料量的大小通過調整振動給料機的振幅或圓盤給料機的轉速來調整，由安裝在皮帶輸送機上的重量傳感器測量，但測得的結果不能參與圓盤(振動)給料機給料量大小的控制。這種給料方式對料的波動的適應性極差。同樣的振動幅值或圓盤轉速下，瞬時料量的波動范圍在設定值的±3t/h左右，給料量很不穩(wěn)定，嚴重影響煅燒工藝及產(chǎn)品質量的穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種可提高回轉窯煅前給料穩(wěn)定性，采用單閉環(huán)計算機自動控制的回轉窯恒定給料控制方法。
本發(fā)明回轉窯恒定給料控制方法通過下述技術方案予以實現(xiàn)本發(fā)明回轉窯恒定給料控制方法所需的電器硬件包括PID控制器、數(shù)模轉換器、變頻器、給料機、上位機和重量傳感器、模數(shù)轉換器，皮帶電子稱，所述的控制方法包括以下步驟a、信號檢測步驟b、信號轉換及輸入步驟c、比較步驟d、運算處理步驟e、調速步驟。
本發(fā)明回轉窯恒定給料控制方法與現(xiàn)有技術相比較有如下有益效果由于本發(fā)明采用了PID高速閉環(huán)控制單元對來自重量傳感器輸入的不斷檢測到的反饋信號模擬量和給定值進行比較，然后按預定的控制模式進行高速閉環(huán)跟隨控制，它把反饋信號和給定信號相比較，如果反饋信號(實際下料量)和給定信號(需要的下料量)不一樣，PID控制單元自動實現(xiàn)閉環(huán)高速控制，最終使下料量達到設定要求值，PLC通過傳感器隨時采樣皮帶輸送機的料量信號，與設定的料量相比較，獲得的偏差以及偏差變化率由數(shù)字控制器進行運算處理，和上位機設定的給定值相比較，進行PID閉環(huán)跟隨控制，PID單元輸出給變頻器4-20mA模擬量信號，對現(xiàn)場的模擬量參數(shù)進行調節(jié)和控制，改變變頻器輸入頻率的大小來改變給料機的轉速，從而使皮帶上的料量逐漸趨近設定的料量值，達到穩(wěn)定下料的效果。實現(xiàn)恒定自動給料功能，恒定給料調節(jié)周期為60秒，保證每小時下料量的控制精度達到1％。操作控制更容易，自接在計算機上可實現(xiàn)操作控制，控制更加精細化。由于采用自動控制，控制量比較穩(wěn)定，大窯的工作情況穩(wěn)定，煅燒帶長度及位置實現(xiàn)穩(wěn)定控制，煅后焦的比電阻波動范圍減小，且穩(wěn)定控制在550Ωmm2/m以下。煅后焦比電阻值穩(wěn)定，波動小，煅后原料性能一致性好。大幅度減小了操作工的勞動強度，影響大窯生產(chǎn)穩(wěn)定性的參數(shù)受每班的影響比較小，只要一個班獲得較好的調節(jié)參數(shù)，其他班就不必改動，避免了人為習慣的因素。使煅燒生產(chǎn)工況更加穩(wěn)定，回轉窯燃燒室燃燒效率大幅度提升，窯尾排煙濃度大幅度下降。本發(fā)明適用于炭素回轉窯以圓盤給料機為給料設備，以皮帶電子稱為稱量設備的煅前給料過程中。
本發(fā)明回轉窯恒定給料控制方法有如下附圖圖1為本發(fā)明回轉窯恒定給料控制方法給料量調節(jié)原理圖。
其中1、PID控制器；2、數(shù)模轉換器；3、變頻器；4、給料機；5、上位機；6、重量傳感器；7、模數(shù)轉換器；8、皮帶電子稱。
具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明回轉窯恒定給料控制方法技術方案作進一步描述。
如圖1所示，本發(fā)明回轉窯恒定給料控制方法所需的電器硬件包括PID控制器1、數(shù)模轉換器2、變頻器3、給料機4、上位機5和重量傳感器6，模數(shù)轉換器7，皮帶電子稱8，所述的控制方法包括以下步驟a、信號檢測步驟 由重量傳感器6檢測皮帶秤的料量信號；b、信號轉換及輸入步驟 由模數(shù)轉換器7將重量傳感器6測得的模擬量信號轉換為數(shù)字量信號后輸送到上位機5。
c、比較步驟 由PLC的PID控制器1根據(jù)重量傳感器6檢測到的料量信號通過模數(shù)轉換器7輸送到上位機5，與上位機5設定的料量進行比較；d、運算處理步驟 由PID控制器1對獲得的實際料量與設定料量的偏差以及偏差率進行運算處理；e、調速步驟 由PLC發(fā)出指令，通過數(shù)模轉換器2將4～20mA信號傳遞給變頻器3，通過改變變頻器3的輸入頻率調節(jié)給料機的供電頻率從而改變給料機的轉速。
所述的信號由皮帶電子稱8下方的重量傳感器6實時采集，通過模數(shù)轉換器7轉換后與上位機5連接。
所述的PID控制器1為高速閉環(huán)控制單元，其對現(xiàn)場的模擬量不斷檢測，通過CPU計算后輸出相應模擬量，對現(xiàn)場的模擬量參數(shù)進行調節(jié)和控制的單元；PID控制器1的反饋信號來自重量傳感器6，對重量傳感器6隨時采樣皮帶電子稱8的料量信號反饋量與上位機5設定的料量給定值相比較，獲得的偏差以及偏差變化率由數(shù)字控制器CPU進行運算處理，進行PID閉環(huán)跟隨控制；PID單元將運算結果輸出給變頻器4-20mA模擬量信號，改變變頻器輸入頻率的大小來改變給料機的轉速，使皮帶上的料量逐漸趨近設定的料量數(shù)據(jù)值。
實施例1。
圖中的圓盤給料機4驅動電機選用三相異步電機，以實現(xiàn)變頻驅動實現(xiàn)給料機給料量的調節(jié)。
圖中的PID為可編程控制器PLC的高速閉環(huán)控制單元，PLC與上位機5連接，PID與數(shù)模轉換器2連接，數(shù)模轉換器2與給料機4連接，重量傳感器6設置在皮帶電子稱8的下方并與皮帶接觸；重量傳感器6的反饋信號與模數(shù)轉換器7連接，模數(shù)轉換器7與上位機5連接。PID單元的作用是對不斷檢測到的模擬量和給定值進行比較，然后按預定的控制模式進行高速閉環(huán)跟隨控制，它把反饋信號和給定信號相比較，如果反饋信號即實際下料量和給定信號即需要的下料量不一樣，PID控制單元自動實現(xiàn)閉環(huán)高速控制，使下料量達到給定的數(shù)據(jù)。
圖中的重量傳感器6對皮帶上的料量大小進行不間斷實時采集，模數(shù)轉換器7將重量傳感器6采集并傳遞到的模擬量信號轉化為數(shù)字量信號，該數(shù)字量在PLC中與設定值即數(shù)字量進行對比，對比的結果偏差值e由PID控制器1進行整定，整定結果即數(shù)字量由數(shù)模轉換器2轉化為4～20mA電流信號，以改變變頻器3的供電頻率，變頻器3為MM440變頻器，使給料機4的三相異步電機轉速得到改變，從而改變給料機4的給料量。
權利要求
1.一種回轉窯恒定給料控制方法，所需的電器硬件包括PID控制器(1)、數(shù)模轉換器(2)、變頻器(3)、給料機(4)、上位機(5)和重量傳感器(6)、模數(shù)轉換器(7)，皮帶電子稱(8)，PLC與上位機5連接，PID與數(shù)模轉換器2連接，數(shù)模轉換器2與給料機4連接，重量傳感器6設置在皮帶電子稱8的下方并與皮帶接觸；重量傳感器6的反饋信號與模數(shù)轉換器7連接，模數(shù)轉換器7與上位機5連接，其特征在于所述的控制方法包括以下步驟a、信號檢測步驟 由重量傳感器(6)檢測皮帶秤的料量信號；b、信號轉換及輸送步驟 由模數(shù)轉換器(7)將重量傳感器(6)測得的模擬量信號轉換為數(shù)字量信號后輸送到上位機(5)；c、比較步驟 由PLC的PID控制器(1)將來自模數(shù)轉換器(7)料量信號數(shù)字量與上位機(5)設定的料量信號數(shù)字量進行比較；d、運算處理步驟 由PID控制器(1)對獲得的實際料量與設定料量的偏差以及偏差率進行運算處理；e、調速步驟 由PLC發(fā)出指令，數(shù)模轉換器(2)將4～20mA電流信號傳遞給變頻器(3)，通過改變變頻器(3)的輸入頻率來調節(jié)給料機的三相異步電機的轉速。
2.根據(jù)權利要求
1所述的回轉窯恒定給料控制方法，其特征在于所述的模擬量信號由皮帶輸送機(8)下方的重量傳感器(6)實時采集，通過數(shù)模轉換器(7)轉換后與上位機(5)連接。
3.根據(jù)權利要求
1所述的回轉窯恒定給料控制方法，其特征在于所述的PID控制器(1)為高速閉環(huán)控制單元，其對現(xiàn)場的模擬量不斷檢測，通過CPU計算后輸出相應模擬量，對現(xiàn)場的模擬量參數(shù)進行調節(jié)和控制的單元；PID控制器(1)的反饋信號來自重量傳感器(6)，對重量傳感器(6)隨時采樣皮帶輸送機(8)的料量信號反饋量與上位機(5)設定的料量給定值相比較，獲得的偏差以及偏差變化率由數(shù)字控制器進行運算處理，進行PID閉環(huán)跟隨控制；PID單元將運算結果輸出給變頻器4-20mA模擬量信號，改變變頻器輸入頻率的大小來改變給料機三相異步電機的轉速，從而改變給料機的給料量，最終使皮帶電子稱(8)上的料量逐漸趨近設定的料量數(shù)據(jù)值。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種流量控制方法，具體地說是涉及一種回轉窯煅前給料量穩(wěn)定的回轉窯恒定給料控制方法。本發(fā)明回轉窯恒定給料控制方法包括PID控制器、數(shù)模轉換器、變頻器、給料機、上位機和重量傳感器，所述的控制方法包括以下步驟a、信號檢測步驟 b、比較步驟 c、運算處理步驟 d、調速步驟。本發(fā)明的有益效果由于本發(fā)明采用了PID高速閉環(huán)控制單元對來自重量傳感器輸入的不斷檢測到的反饋信號模擬量和給定值進行比較后進行調節(jié)，達到穩(wěn)定下料的效果。實現(xiàn)恒定自動給料功能，操作控制更容易，控制更加精細化。控制量比較穩(wěn)定。本發(fā)明適用于炭素回轉窯以圓盤給料機為給料設備，以皮帶電子稱為稱量設備的煅前給料過程中。
文檔編號G05B11/42GK1996403SQ200610022734
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月28日
發(fā)明者趙永金, 何文建, 王寶軍, 王春龍, 曹培軍, 王洪宇, 劉航東, 孫成晶, 馬萬勝, 尤祥勝, 楊笠, 張亮, 韓偉波, 馮剛, 楊懷蓉 申請人:中國鋁業(yè)股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan