[發明專利]配料傳送自動控制系統

有效

• 申請號: 200910077095.6
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN101782781A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 白宏成;周建中;楊震;李瑞亭;候迎春
• 申請（專利權）人: 北新集團建材股份有限公司
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 胡劍輝;龍洪

技術領域

本發明涉及自控領域，具體涉及一種配料傳送自動控制系統。

背景技術

工業化生產中，常常需要采用輸送帶來運送需要的配料；以石膏板為例， 其生產是一個連續的生產過程，生產石膏板所需的原料——熟石膏粉的定量 配料是影響石膏板質量的一個重要因素，目前熟石膏粉的定量配料主要是采 用傳感器、儀表加變頻調速控制系統的方法來進行配料。然而由于檢測、建 模、算法的原因，配料的精度一般只能控制在1.5％左右。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種配料傳送自動控制系統，配料精度 可達到1％。

為了解決上述問題，本發明提供了一種配料傳送自動控制系統，包括：

信號檢測單元，用于實時檢測并輸出用于承載配料的輸送帶的單位體積 荷重、以及所述輸送帶的速度信息；

流量積算單元，用于根據所述單位體積荷重和速度信息進行流量積算， 得到喂料量的實際值；

比例積分微分PID算法控制單元，用于取喂料量的給定值和所述喂料量 的實際值之差的絕對值作為偏差值e，對該偏差值e進行比例、積分、微分運 算后輸出偏差信號；

變頻控制傳動單元，包括變頻器和驅動電機；所述驅動電機用于驅動所 述輸送帶運動；所述變頻器根據所述偏差信號調節所述驅動電機的頻率。

進一步地，所述信號檢測單元包括：

荷重傳感器，用于實時檢測并輸出輸送帶的單位體積荷重；

光電編碼器，用于檢測所述驅動電機的角速度，將該角速度作為輸送帶 的速度信息輸出。

進一步地，所述信號檢測單元還包括：

濾波模塊，連接在所述荷重傳感器的輸出端和流量積算單元之間，用于 濾去突變的單位體積荷重。

進一步地，流量積算單元進行流量積算具體是指：

以所述角速度乘以所述輸送帶的驅動滾筒的周長，得到線速度；

然后用該線速度乘以輸送帶垂直于平移方向的橫截面的面積，得到流量；

用該流量乘以所述單位體積荷重，得到喂料量的實際值。

進一步地，所述流量積算單元還用于將所述喂料量的實際值相應變成標 準的4～20毫安的積算信號，然后輸出。

進一步地，所述的系統還包括：

PLC輸出模塊，用于將所述PID算法控制單元輸出的偏差信號進行標定， 變成標準的4～20毫安的偏差信號輸出。

進一步地，所述變頻器中保存有不同大小的毫安值與不同頻率值之間的 對應關系，根據PLC輸出模塊輸出的標準的4～20毫安的偏差信號，將所述 驅動電機的頻率調節為偏差信號的毫安值所對應的頻率值。

進一步地，所述PID算法控制單元輸出的偏差信號CV為：

CV=KpE+Ki∫0tEdt+Kd[PV-PV(n-1)]/dt+Bias]]>

其中，Kp為比例增益常數，Ki為積分增益常數，Kd為微分增益常數； dt為采樣間隔時間；PV為喂料量的實際值，PV(n-1)為前一次采樣時的 喂料量的實際值；E為偏差值e；E(n-1)為前一次采樣時的偏差值e；Bias 為前饋值。

進一步地，Kp范圍是1.2至2.3，Ki范圍是20至50，Kd為0，Bias為0。

進一步地，Kp與所述偏差值e成正比，Ki與所述偏差值e成反比。