[發明專利]開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護裝置及方法

有效

• 申請號: 201410041480.6
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN104808569B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 郝俊強;何小書;葉勝錢;李濤
• 申請（專利權）人: 北京二十一世紀科技發展有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;B29B7/72
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙)11311
• 代理人: 田明,任曉航

技術領域

本發明屬于橡膠制造機械控制技術領域，具體涉及一種開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護裝置及方法。

背景技術

目前，開煉機調距控制技術主要是采用液壓調距控制和普通交流電機開環調距控制。液壓調距控制系統是通過控制比例流量控制閥實現對開煉機調距輥的輥縫大小的控制。但液壓調距控制及安全保護系統的成本比較高，配套設備占用空間比較大，并且液壓調距控制系統的油污影響橡膠的質量。普通交流電機開環調距控制是通過普通交流電機實現對開煉機調距輥的輥縫大小的開環控制，但不能保證負載變化時的輥縫穩定，開煉機工作時隨負載的變化輥縫波動較大，不能保證開煉機的生產工藝。目前的開煉機安全保護裝置是基于檢測到負載過載時的一種被動保護，在液壓調距控制時，當負載過載時，通過液壓裝置將調距輥打開實現對開煉機機械的保護；普通交流電機開環調距控制則是在過載時通過定載金屬安全保護片的破碎實現對開煉機機械的保護。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護裝置及方法，從而減少過載故障的發生，縮短過載故障的恢復時間。

本發明的技術方案如下：一種開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護裝置，包括三臺配有運動控制卡的驅動器，所述的三臺驅動器所配置的運動控制卡通過工業現場總線通訊模塊彼此相互連接，并通過以太網通訊模塊分別與HMI人機界面設備相連接，所述的HMI人機界面設備通過工業現場總線通訊模塊與開煉機PLC控制器連接；所述的三臺驅動器中的第一驅動器和第二驅動器分別與第一調距電機和第二調距電機相連接，第一調距電機和第二調距電機分別與開煉機調距輥兩側的蝸輪蝸桿傳動機構相連接；第三驅動器與開煉機主電機相連接，開煉機主電機與用于驅動開煉機的調距輥和固定輥運轉的齒輪傳動機構相連接。

進一步，如上所述的開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護裝置，其中，所述的第一調距電機、第二調距電機、開煉機主電機上分別設有旋轉編碼器，各旋轉編碼器與所在電機對應的驅動器相連接，將各旋轉編碼器檢測到的電機轉速信號反饋到各驅動器。

進一步，如上所述的開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護裝置，其中，在所述的調距輥和固定輥之間的輥縫兩端分別設有用于測量輥縫大小的位移傳感器，兩個位移傳感器分別與第一驅動器和第二驅動器連接。

進一步，如上所述的開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護裝置，其中，在所述的調距輥兩端分別設有用于測量調距輥所受壓力的壓力傳感器，兩個壓力傳感器分別與第一驅動器和第二驅動器連接。

一種采用上述裝置的開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護方法，開煉機PLC控制器通過工業現場總線通訊方式將工藝設定的輥縫值寫入到第一驅動器和第二驅動器所配置的運動控制卡中，電動輥縫調距控制過程中采用高速逼近、低速定位、在允許的位置誤差范圍內時不做位置調節動作的位置閉環控制方式；當開煉機主電機電流達到最大值，而輥筒速度不能達到工藝速度時，則判斷為負載太重，為避免輥筒間壓力過大，主動適當地降低開煉機主電機的速度，如果情況依舊，則開煉機主電機的驅動器通過工業現場總線主動通知第一調距電機和第二調距電機的驅動器，及時將調距輥和固定輥之間的輥縫適當調大，一旦輥筒速度達速，則快速恢復原來的工藝輥縫，保證工藝過程。

如上所述的開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護方法，進一步來說，當需要減小輥縫時兩臺調距電機電流達到最大值，而輥縫位置沒有發生變化時，則判斷為負載太重，為避免輥筒間壓力過大，兩臺調距電機的驅動器及時主動地驅動調距電機適當打開輥縫，減輕輥筒間的壓力，適當延時后，再次主動減小輥縫，可反復若干次，直到達到目標輥縫。

另一種采用上述裝置的開煉機閉環電動調距控制和主動安全保護方法，對壓力傳感器的壓力檢測值設立三重門限，分別為調整極限值、工藝壓力極限值和設備壓力極限值；當壓力檢測值在調整極限值之上迅速變大時，為避免輥筒間壓力超過工藝壓力極限值，兩臺調距電機的驅動器及時主動地驅動調距電機適當打開輥縫，減輕輥筒間的壓力，適當延時后，再次主動減小輥縫，可反復若干次，直到達到目標輥縫；當壓力檢測值達到工藝壓力極限值時，應用兩臺調距電機快速打開輥縫，然后通過工業現場總線通知開煉機主電機的驅動器，使開煉機主電機急停并反轉一個安全角度，最后系統停機；當壓力檢測值超過設備壓力極限值時，通知系統急停保護。