[發明專利]智能配料自動控制系統

有效

• 申請號: 201010577412.3
• 申請日: 2010-12-08
• 公開（公告）號: CN102556629A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 應天通
• 申請（專利權）人: 浙江霸王衡器有限公司
• 主分類號: B65G43/08
• 分類號: B65G43/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及配料系統，特別是一種智能配料自動控制系統。

背景技術：

現有配料系統是在稱量斗內的物料重量達到稱量儀表的設定值時停止給料的，當供料的電機停止給料后，還將有一部分物料在空中以自由落體的方式落入稱量斗中，這些余料稱為落差。由于有落差的影響，所稱物料重量的設定值應為需配制的物料標準重量減去落差值。不同的原料，其比重和流動性都不一樣，料倉內料位的高低會產生下料受力不均的現象，料斗內隨下料增多料位不斷增加的不可預估性，下料速度快慢等等，都會使空中落差發生變化。另外，料斗的滯后性，稱量儀表稱重的反應速度，下料的平穩性都會對稱重結果產生很大的影響。

由分析可得知，給料機終止給料后，由落差引起空間物料的不確定性是影響最終物料配制精確度的直接原因。若能準確估計終止給料時刻空間物料量而提前終止給料，就能保證最終配制結果在給定的范圍內。

發明內容：

本發明的目的在于克服上述現有技術之不足，提供一種可對落差進行模糊自適應補償控制、提高配料精確度的智能配料自動控制系統。

為了實現上述發明目的，本發明采用了以下技術方案：

一種智能配料自動控制系統，包括料斗、電機、給料機、稱量斗、稱量傳感器和稱量儀表，稱量傳感器設于稱量斗底部，稱量儀表上設有重量設定模塊，給料機通過電機驅動，電機的啟動由重量設定模塊控制，所述稱量儀表上還設有模糊自適用控制器，所述模糊自適用控制器包括性能測量單元、控制量校正單元和控制規則修正單元，所述性能測量單元與稱量傳感器電連接，并將稱量傳感器傳輸的被稱物體的實測重量Sad與重量設定模塊的設定重量Wf進行比較，計算出實測重量Sad與設定重量Wf之間的偏差e和偏差變化率ec，所述控制量校正單元將該偏差e和偏差變化率ec轉換為對控制量的校正量，所述控制規則修正單元將該校正量按照u＝e×ec的模糊合成推理規則以變頻器的輸出頻率u作為給料機的終止給料提前量ε來控制電機的運行，當實測重量Sad等于設定重量Wf-終止給料提前量ε時，所述電機停止運行。

當所述實測重量Sad小于設定重量Wf的85％時，所述電機快速運行，當所述實測重量Sad大于設定重量Wf的85％時，所述電機慢速運行。

本發明相對于現有技術具有如下優點：

本發明開發了智能配料自動控制系統，根據利用大量已有的稱量誤差數據對由落差引起的空間物料量進行模糊自適用補償控制，保證了物料誤差在最小范圍內波動，具有配料精度高、自動化程度強等優點。

附圖說明：

圖1為本發明智能配料自動控制系統的俯視示意圖，圖中的虛線表示電連接關系。

圖2為本發明中模糊自適用控制器的控制原理圖。

具體實施方式：

如圖1所示，一種智能配料自動控制系統，包括料斗1、電機2、給料機3、稱量斗4、稱量傳感器5和稱量儀表6，稱量傳感器5設于稱量斗4底部，稱量儀表6上設有重量設定模塊61，給料機3通過電機2驅動，電機2的啟動由重量設定模塊61控制。

稱量儀表6上還設有模糊自適用控制器62，模糊控制的好壞取決于模糊自適用控制器的選擇以及模糊規則的建立，本系統采用雙輸入單輸出的模型，選擇被控對象的偏差e和偏差變化率ec作為模糊自適用控制器的輸入變量，變頻器的輸出頻率u作為輸出變量。其具體控制過程參見圖2所示，模糊自適用控制器62包括性能測量單元、控制量校正單元和控制規則修正單元，性能測量單元與稱量傳感器5電連接，并將稱量傳感器5傳輸的被稱物體的實測重量Sad與重量設定模塊61的設定重量Wf進行比較，計算出實測重量Sad與設定重量Wf之間的偏差e和偏差變化率ec，控制量校正單元將該偏差e和偏差變化率ec轉換為對控制量的校正量，控制規則修正單元將該校正量按照u＝e×ec的模糊合成推理規則輸出頻率u作為給料機3的終止給料提前量ε來控制電機2的運行。

電機2的運行控制為：當實測重量Sad小于設定重量Wf的85％時，電機2快速運行，使給料機3快速下料；當實測重量Sad大于設定重量Wf的85％時，采用模糊算法，使電機2慢速運行，給料機3減慢速度；當實測重量Sad等于設定重量Wf-終止給料提前量ε時，電機2停止運行，給料機3停止給料。

由于空間物料量以及給料機的慣性等因素引起的的物料量的不確定性，使終止給料提前量ε的取值也無法確定。但由于配料過程是多次重復進行的，所以可以利用多次稱量結果對本次及以后配制物料時的終止給料提前量ε進行修正自適用控制，使最終配制誤差限制在一定的范圍內。