[發明專利]基于模糊控制的變頻自動張緊系統

在審

• 申請號: 201910658549.2
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110347108A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 謝國坤;郝森;尹超;王華東
• 申請（專利權）人: 西安交通工程學院
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;B65G23/44
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 梁靜

本發明涉及帶式輸送機技術領域，具體為基于模糊控制的變頻自動張緊系統，包括PLC控制器、變頻器和傳感器；所述PLC控制器用于運行模糊控制程序；所述變頻器在PLC控制器的給定信號下驅動張緊電動機旋轉，張緊電動機帶動張緊絞車運轉；所述傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、軸編碼器一、軸編碼器二和張力傳感器；較好的抑制了超調，具有良好的動態特征和靜態特征，對被控對象的結構參數的變化有較強的適應能力，符合自動漲緊絞車對控制系統的要求，同時通過變頻器控制張緊電動機，使得張緊力更加精準。

技術領域

本發明涉及帶式輸送機技術領域，具體為基于模糊控制的變頻自動張緊系統。

背景技術

模糊邏輯控制簡稱模糊控制，是以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎的一種計算機數字控制技術。1974年，英國的首次根據模糊控制語句組成模糊控制器，并將它應用于鍋爐和蒸汽機的控制，獲得了實驗室的成功。這一開拓性的工作標志著模糊控制論的誕生。模糊控制實質上是一種非線性控制，從屬于智能控制的范疇。模糊控制的一大特點是既有系統化的理論，又有大量的實際應用背景。

帶式輸送機目前正在朝大型化、長運距大傾斜角度等方面發展，大型帶式運輸機的輸送帶本身是一種彈性體，在啟動時輸送帶本身會存在很大的慣性應力；輸送帶啟動時，由于驅動部分突然受力，會將輸送帶上多余的輸送帶余量拉伸至驅動后方，導致驅動處張緊力下降發生打滑。

現有的張緊系統包括重錘式、固定式、絞車式等張緊方式，由于采用固定的張緊方法，不適用于長距離、大運量的大型帶式運輸機；目前，在大型帶式運輸機上主要應用有液壓自動張緊系統，一般是使用液壓站為張緊油缸供液，使得帶式運輸機的張緊力保持在一個大致的范圍內，在實際使用中，液壓自動張緊系統的響應速度慢，以及對張緊力的控制不夠精準。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供基于模糊控制的變頻自動張緊系統。

本發明解決其技術問題采用以下技術方案來實現：

本發明所述的一種基于模糊控制的變頻自動張緊系統，包括PLC控制器、變頻器和傳感器；所述PLC控制器用于運行模糊控制程序；所述變頻器在PLC控制器的給定信號下驅動張緊電動機旋轉，張緊電動機帶動張緊絞車運轉；所述傳感器包括溫度傳感器、壓力傳感器、軸編碼器一、軸編碼器二和張力傳感器；其中，

所述溫度傳感器檢測張緊絞車和變頻器在運轉過程中的溫度信號；

所述壓力傳感器檢測張緊絞車液壓系統工作壓力的動態情況；

所述軸編碼器一檢測張緊電動機的轉速，并傳輸給變頻器作為速度反饋信號；

所述軸編碼器二檢測張緊絞車的傳動機構的轉速；

所述張力傳感器用于傳輸給PLC控制器張力反饋信號；

當傳感器檢測到張緊絞車液壓系統工作壓力大于額定壓力值時，所述PLC控制器控制驅動張緊電動機，使得絞車旋轉釋放鋼絲繩，從而降低液壓系統的工作壓力，當壓力達到額定拉力值后，所述PLC控制器控制絞車斷電停止轉動，當傳感器檢測到張緊絞車液壓系統工作壓力小于額定壓力值時，所述PLC控制器控制驅動張緊電動機，使得絞車旋轉收卷鋼絲繩，從而增加液壓系統的工作壓力。

優選的，所述PLC控制器包括CPU模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊和模擬量輸入模塊，所述CPU模塊用于進行模糊控制程序的判斷和運行；所述開關量輸入模塊用于接收變頻器的啟停信號和故障信號；所述開關量輸出模塊用于控制變頻器運行和正反轉，控制變頻器在不同檔位的頻率下工作。

優選的，所述張緊絞車的傳動機構為蝸輪蝸桿減速器。

優選的，所述張緊絞車的傳動機構上還設置有制動器，制動器用于對電動機進行制動，所述制動器由PLC控制器控制啟停。