[發(fā)明專利]一種基于不同物料高度變換速率的定量管流量控制方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010058282.6
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111169941A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭昌耀;李坤;董偉;張寧
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司
• 主分類號: B65G43/08
• 分類號: B65G43/08
• 代理公司: 北京淮海知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32205
• 代理人: 李妮

一種基于不同物料高度變換速率的定量管流量控制方法，包括如下步驟：對射式光柵2實(shí)時(shí)測量定量管1中料位高度為h；當(dāng)h高于料位上限高度h_高時(shí)，電機(jī)4以固定頻率P₀延時(shí)運(yùn)行T₀后停止運(yùn)行，低于h_高時(shí)，采集電子皮帶秤6的實(shí)際設(shè)定流量Q₁，計(jì)算出料位下限高度h_低，h_低＝h₀×Q₁/Q₀；當(dāng)h低于h_低時(shí)，電機(jī)以最大頻率50Hz運(yùn)行，高于h_低時(shí)，通過公式a＝(h?h_上)/Δt計(jì)算料位高度變化速率；將h和a代入公式P＝50×(H?h)/H+K₁×a中，計(jì)算出電機(jī)的運(yùn)行頻率；通過PLC控制器賦值給變頻器5，使電機(jī)按實(shí)時(shí)頻率P運(yùn)行。該方法能基于定量管內(nèi)不同物料高度變換速率進(jìn)行流量控制，保障下游電子皮帶秤流量的穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙草制絲生產(chǎn)工藝控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于不同物料高度變換速率的定量管流量控制方法。

背景技術(shù)

在煙絲的生產(chǎn)過程中，為了保證電子皮帶秤上物料流量的穩(wěn)定，一般需要提前在電子皮帶秤前設(shè)置一個(gè)定量管，從而起到存儲(chǔ)物料和規(guī)整物料進(jìn)入皮帶秤前形狀的作用，進(jìn)而減少物料流量的波動(dòng)，減輕皮帶秤的計(jì)量控制壓力。

由于定量管中的物料高度對于物料整體的穩(wěn)定性影響非常大，若定量管中的物料高度很低則容易出現(xiàn)定量管跑空的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致皮帶秤流量斷續(xù)；若定量管中物料高度很高則容易出現(xiàn)定量管堵料的現(xiàn)象，也不利于流量的穩(wěn)定；另外，只有當(dāng)定量管中物料積累到一定高度時(shí)，由于重力作用物料掉落擠壓，其中的物料相對來說才會(huì)比較充盈，物料規(guī)整的效果才會(huì)比較明顯。

現(xiàn)有技術(shù)的定量管控制方式多采用的是在定量管外壁安裝三到四對物料檢測光電管，位置從高到低設(shè)置的四對光電管依次控制著上游設(shè)備供料速度的停止、低速、中速和高速。當(dāng)每對光電管檢測到有物料遮擋時(shí)，光電管傳輸信號至上游設(shè)備以控制其執(zhí)行相應(yīng)的供料速度。上游設(shè)備一般是喂料機(jī)或皮帶機(jī)，其速度控制依靠變頻器實(shí)現(xiàn)。下游設(shè)備一般為計(jì)量型設(shè)備，如電子皮帶秤或核子稱等。通過調(diào)節(jié)上游設(shè)備的供料速度來調(diào)節(jié)物料進(jìn)給速度，以實(shí)現(xiàn)與下游設(shè)備物料流量的匹配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工序物料流量的均衡控制。采用三到四對光電管檢測物料高度并控制上游設(shè)備供料速度的現(xiàn)有技術(shù)僅具有三速控制模式，由于參數(shù)的單一性，導(dǎo)致控制參數(shù)也是死板的，從而經(jīng)常導(dǎo)致供料不足或供料過剩甚至堵料，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

目前，針對定量管流量控制的研究眾多，如公告號為CN205045424U的專利-一種可精準(zhǔn)控制物料流量的定量管采用具有連續(xù)信號采集功能的測量光幕對物料高度進(jìn)行檢測，將連續(xù)的物料高度信號與上游設(shè)備的供料速度控制相對應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了近似無極變速的供料調(diào)控。但是該技術(shù)方案仍然存在缺陷，比如當(dāng)物料高度較高時(shí)，按照該專利公開的思路，上游設(shè)備運(yùn)行速率應(yīng)該較低。但是如果此時(shí)的物料高度雖然較高，但是其以一個(gè)較大的高度變化速率減小時(shí)，說用雖然物料高度較高，但是下游設(shè)備需求量仍然很大，此時(shí)不應(yīng)再迅速降低上游設(shè)備的運(yùn)行速率，而是應(yīng)該緩慢降低甚至繼續(xù)升高上游設(shè)備的運(yùn)行速率。因此，現(xiàn)有公開的技術(shù)方案對于控制定量管中物料高度的穩(wěn)定性，抑制其波動(dòng)仍然存在缺陷，無法基于定量管內(nèi)不同物料高度變換速率進(jìn)行流量控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于不同物料高度變換速率的定量管流量控制方法，該方法能夠基于定量管內(nèi)不同物料高度變換速率進(jìn)行流量控制，使定量管中物料高度適中并趨于穩(wěn)定，保障下游電子皮帶秤流量的穩(wěn)定。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于不同物料高度變換速率的定量管流量控制方法，承載該方法的裝置包括定量管，定量管兩側(cè)安裝有用于測量料位高度的對射式光柵；所示定量管的上游設(shè)備為皮帶輸送機(jī)、下游設(shè)備為電子皮帶秤，皮帶輸送機(jī)上的電機(jī)由變頻器控制其運(yùn)行頻率，對射式光柵和變頻器分別與PLC控制器電連接，所述方法包括如下步驟：