[發(fā)明專利]配重式活套控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711394279.6
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108333979A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔令剛;范多旺;蔣慶安;姚小明
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州交通大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32214
• 代理人: 張兢

1.一種配重式活套控制系統(tǒng)，包括活套前置電機和用于驅(qū)動生產(chǎn)線主令電機的主令電機驅(qū)動器，其特征在于：所述控制系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動所述活套前置電機運行的活套前置電機智能驅(qū)動器、用于檢測套量信號的活套位置傳感器、用于監(jiān)測套量過充過排的套量超限傳感器組，以及用于通過所述活套前置電機智能驅(qū)動器對所述活套前置電機實施控制且對當前運行狀態(tài)和聲光報警信號進行顯示的人機交互界面；

所述主令電機驅(qū)動器設(shè)有主令電機速度反饋輸出端和主令電機停車信號輸入端；活套前置電機智能驅(qū)動器設(shè)有信號接口板，信號接口板上設(shè)有不少于12個信號輸入/輸出接口；套量超限傳感器組包括套量過充停車傳感器、套量過充報警傳感器、套量過排報警傳感器和套量過排停車傳感器；人機交互界面設(shè)有手動/自動模式信號輸出端、電機正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)信號輸出端、點動/轉(zhuǎn)動速度信號輸出端、運行狀態(tài)信號輸入端以及聲光報警信號輸入端；

所述主令電機驅(qū)動器的主令電速度反饋輸出端和主令電機停車信號輸入端分別與活套前置電機智能驅(qū)動器的信號接口板上相應(yīng)的1個信號輸入接口和相應(yīng)的1個信號輸出接口電連接；活套位置傳感器以及套量超限傳感器組的4個傳感器的信號輸出端分別與活套前置電機智能驅(qū)動器的信號接口板上相應(yīng)的信號輸入接口電連接；人機交互界面的手動/自動模式信號輸出端、電機正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)信號輸出端以及點動/轉(zhuǎn)動速度信號輸出端分別與活套前置電機智能驅(qū)動器的信號接口板上相應(yīng)的信號輸入接口電連接；人機交互界面的運行狀態(tài)信號輸入端和聲光報警信號輸入端分別與活套前置電機智能驅(qū)動器的信號接口板上相應(yīng)的信號輸出接口電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配重式活套控制系統(tǒng)，其特征在于：所述活套前置電機智能驅(qū)動器為參數(shù)可設(shè)置的變頻器或伺服控制器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配重式活套控制系統(tǒng)，其特征在于：所述活套位置傳感器安裝在配重式活套配設(shè)的惰輥上并隨惰輥轉(zhuǎn)動，以輸出對應(yīng)的套量信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配重式活套控制系統(tǒng)，其特征在于：所述套量超限傳感器組的4個傳感器安裝在配重式活套上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一所述的配重式活套控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系統(tǒng)還包括上位的生產(chǎn)線主控計算機，所述活套前置電機智能驅(qū)動器具有通信接口，活套前置電機智能驅(qū)動器由其通信接口與所述生產(chǎn)線主控計算機信息交互。

6.一種由權(quán)利要求1～4任一所述的配重式活套控制系統(tǒng)實施的配重式活套自動充排套及同步運行的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

①人機交互界面向活套前置電機智能驅(qū)動器發(fā)出自動模式指令；

②人機交互界面通過選擇設(shè)定活套前置電機正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，使得活套前置電機與生產(chǎn)線主令電機相向運行；

③活套前置電機智能驅(qū)動器實時接收活套位置傳感器發(fā)送的檢測信號V_offset以及主令電機驅(qū)動器反饋的主令電機運行速度V₀；

④活套前置電機智能驅(qū)動器采用式（1）計算活套前置電機轉(zhuǎn)動速度V₁的給定值：

V₁ =K_a (V₀ +K_bK_c (V_offset-U_ref / 2 + U₀) ) （1）

其中，U_ref 為活套位置傳感器輸出信號的參考電壓，U₀用于調(diào)節(jié)活套穩(wěn)態(tài)時的套量，(-U_ref / 2 + U₀)取值在生產(chǎn)線調(diào)試時優(yōu)化確定并在活套前置電機智能驅(qū)動器的參數(shù)組中設(shè)置；系數(shù)K_c 為活套前置電機的轉(zhuǎn)速幅值與活套位置傳感器反饋信號幅值的比值；系數(shù)K_b用于調(diào)節(jié)充套、排套的快慢，K_bK_c取值在生產(chǎn)線調(diào)試時優(yōu)化確定并在活套前置電機智能驅(qū)動器的參數(shù)組中設(shè)置；系數(shù)K_a 為生產(chǎn)線主令電機與活套前置電機之間的傳動比，在活套前置電機智能驅(qū)動器的參數(shù)組中設(shè)置；

⑤活套前置電機智能驅(qū)動器根據(jù)計算得到的轉(zhuǎn)動速度V₁的給定值，調(diào)節(jié)輸出控制活套前置電機按照轉(zhuǎn)動速度V₁的給定值轉(zhuǎn)動；同時活套前置電機智能驅(qū)動器判斷當前活套是否達到設(shè)定套量，若否，則返回步驟③；若是，則活套前置電機智能驅(qū)動器控制活套前置電機按照當前轉(zhuǎn)動速度V₁的給定值轉(zhuǎn)動。