CN102102680A - 引风机风门开度控制方法、装置及包括该装置的工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种引风机风门开度的控制装置、控制方法以及包括该控制装置的工程机械。本发明提供的引风机风门开度的控制装置包括：控制器，具有接收输入信号的信号输入端，以及输出控制信号的信号输出端，根据输入信号生成控制信号；引风机风门的风门电机，连接控制器的信号输出端，基于控制信号执行对引风机的风门开度的控制。本发明提供的引风机风门开度的控制装置，可根据具体工况条件方便快捷地实现引风机风门开度的自动调节，使得引风机风门开度始终处于最优状况或在最优状况附近达到动态平衡的风门开度控制装置。

Description

引风机风门开度控制方法、装置及包括该装置的工程机械

技术领域

本发明涉及一种引风机控制方法、控制装置以及包括该装置的工程机械。

背景技术

在工程技术行业中，经常使用引风机，引风机在工程技术行业中占有很重要的地位，常常给通风、除尘等系统提供环境及动力。特别是在沥青混凝土的生产过程中，不同粒径的石料经干燥滚筒烘干干燥、振动筛分及搅拌主机干拌等工序后，将产生大量含尘量高的高温烟气，如直接排放到大气中将对环境产生很大的破坏，必须经过除尘器处理后才能排放到大气环境中，基于此，为了保证除尘器对烟气的除尘效果，必须在干燥滚筒、振动筛分装置、搅拌主机内产生一定的负压环境，同时要使负压值维持在一定数值内动态平衡。因此，为了在生产过程中所产生的烟尘符合排放标准，则必须经过除尘。一般情况下都会使用引风机装置，引风机装置可在干燥滚筒、振动筛分装置、搅拌主机等一切可能产生烟尘的部件内生成负压环境，并为烟尘顺畅外排提供动力，如此，生产过程中所产生的烟尘将在内部负压的作用下向除尘器方向运动，同时，引风机在除尘装置内产生的负压环境可起到除尘净化的作用，即：引风机在除尘装置内产生负压，当烟尘经过除尘装置时，大颗粒烟尘在重力的作用下收集，小颗粒烟尘在内部负压的作用下将粘附在除尘器布袋上，然后在大气反吹的作用下，除尘气缸周期性规律动作，粘附在除尘布袋上的烟尘将被瞬时吹下，经过输送装置集中收集。

目前，在工程技术行业尤其是沥青混凝土生产行业中所使用的引风机装置其引风门开度是开环、手动控制的，自动化、智能化以及自适应程度低下，不能根据内部负压值自动调整引风门开度。引风机一旦启动后便在给定风机开度下运行，在工作过程中无法根据具体工况条件进行自身开度调节，只能通过主观判断负压值的大小手动调节引风机风门开度，如通过肉眼观察干燥滚筒是否有烟尘从缝隙冒出等，不利于设备操作，不符合设备智能化自动化要求，并且精度低，能耗大，容易引起误操作而对设备造成影响，其影响有时候甚至是致命的。

在现有的技术方案中，引风机风门开度的手动控制是这样的：当设备启动生产后，各种粒径的石料经干燥滚筒烘干干燥后，经过提升机构提升到筛分装置进行筛分，筛分后所形成各种规格的热骨料经过称量后投入搅拌主机内进行搅拌，在此过程中，烘干后所产生的烟气粉尘含量大，不符合排放标准。在这种情况下，必须采用引风机将烟尘抽出，并经过除尘装置进行净化除尘。引风机的作用便是在可能产生烟尘的干燥滚筒、筛分装置及搅拌主机内产生负压环境，并提供烟尘顺畅外排的动力，这样，由于内外压差的存在，烟尘将随着负压形成路径流动，而不再肆意流窜，同时在除尘装置内部产生负压环境，利用大气反吹原理实现除尘装置对烟尘的净化除尘。在整个过程中，引风机风门开度只能通过手动控制，无法根据具体工况条件进行自动调节，即：如果由于烘干滚筒等装置内的工况条件发生变化而导致负压值发生变化或者当前负压值无法满足生产要求时，将容易导致烟尘从缝隙中直接排放到大气中，造成环境污染，并可能由于干燥滚筒内烟尘聚集太多而导致烘干燃烧设备耗油量增加，严重时甚至影响设备的使用寿命，同时，由于手动修改引风机风门开度的主观性，并受人体感官滞后性的影响，将对引风机装置的工作效率以及成套设备的生产效率产生很大的影响，特别需要强调的是，当引风机风门开度达到或超过可以提供合适负压值的情况下，肉眼便无法通过表面现象判断引风机风门开度是否需要减小以便降低引风机的能源消耗。

发明内容

为了解决目前引风机风门开度调节所存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种可以根据设备具体工况条件对引风机风门开度进行调控，即根据具体工况条件方便快捷地实现引风机风门开度的自动调节，以使引风机风门开度始终处于最优状况或在最优状况附近达到动态平衡的风门开度控制装置。

本发明提供的引风机风门开度的控制装置，包括：控制器，具有接收输入信号的信号输入端，以及输出控制信号的信号输出端，根据输入信号生成控制信号；引风机风门的风门电机，连接控制器的信号输出端，基于控制信号执行对引风机的风门开度的控制。

进一步地，该控制装置还包括输入装置，用于接收用户输入的控制命令，生成所述输入信号。

进一步地，该控制装置还包括负压传感器，其设置在引风机的负压侧，生成负压检测信号作为输入信号。

进一步地，该控制装置还包括温度传感器，设置在引风机的负压侧，生成温度检测信号作为输入信号。

进一步地，该控制装置进一步包括继电器以及接触器，依序连接在控制器与引风机风门的风门电机之间。

进一步地，该控制装置进一步包括引风机的风扇电机，连接所述控制器的信号输出端，基于控制信号执行对引风机的风扇转速控制。

本发明的另一目的在于提供一种引风机风门开度的控制方法，包括以下步骤：控制器接收输入装置的控制命令或传感器检测的引风机负压侧信号，生成控制信号；引风机风门的风门电机基于该控制信号执行对引风机风门开度的控制操作。

进一步地，引风机的风扇电机接收控制器生成的控制信号，基于该控制信号执行对引风机风扇转速的控制。

进一步地，引风机负压侧信号是负压信号。

进一步地，引风机负压侧信号还包括烟气温度信号。

本发明的另一个目的在于提供了一种包括上述引风机风门的控制装置的工程机械。

进一步地，该工程机械包括干混滚筒、振动筛分装置、以及沥青搅拌设备。

综上所述，根据本发明所设计的引风机风门开度的控制方法及控制装置，可以根据实际生产需要选择引风机风门开度的闭环自动控制方式，同时保留引风机风门开度开环手动控制方式，并可根据负压值、烟尘温度等具体工况条件对引风机风门开度进行自动调节，从而使引风机风门开度处于最优状况或在最优状况附近达到动态平衡，有效地提高引风机装置工作效率、降低能耗、减少环境污染、延长设备的使用寿命等。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是根据本发明提供的引风机风门开度控制装置一种实施例的电气控制示意图。

1  引风机            2  接触器            3  继电器

4  PLC控制器         5  负压变送器        6  负压传感器

7  温度传感器        8  工控机            9  电力线缆

10 普通线缆          11 通讯线缆          12 屏蔽线缆

具体实施方式

下面将对本发明的发明目的、技术方案和有益效果作进一步详细的说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对所要求的本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

本发明提供的引风机风门开度的控制装置，包括控制器以及引风机风门的风门电机。控制器具有接收输入信号的信号输入端，以及输出控制信号的信号输出端，根据输入信号生成控制信号；风门电机连接控制器的信号输出端，基于控制信号执行对引风机的风门开度的控制。

控制器具有数据计算、运算控制、传输通讯等方面的功能，例如，可以是PLC控制器。控制器接收来自输入装置输入的信号，例如，利用工控机等输入装置将风门的开度值直接输入到控制器，控制器根据输入的信号进行数学运算，然后输出标准电信号，完成对引风机风门电机的控制，从而实现引风机风门开度的开环控制。

控制器还可以接收来自设置在引风机负压侧的负压传感器发出的负压感测信号，负压感测信号输入到控制器，控制器与预定的目标负压值进行比对，进而输出标准电信号，实现风门开度的自动调节。在该过程中，控制器响应于预设的目标负压值作为比较的参考值，同时接收负压感测信号，然后通过控制器内部运算对引风机风门的开度实现自动调节，实现了引风机风门开度的闭环控制。优选地，控制器进一步接收设置在引风机负压侧的温度传感器，温度传感器将检测到的烟气温度值转换成温度感测信号传输到控制器中，控制器同时接收负压感测信号、温度传感信号，然后通过与预设的目标负压值作为参考值进行逻辑运算，输出电信号，实现引风机风门开度的闭环控制。

优选地，控制器还可以控制引风机的风扇电机，进而控制引风机的风扇转速。因此，该控制器可以同时控制引风机风门的开度以及控制风扇电机的转速，可以更加快速、准确地控制引风机所形成的负压值。

优选地，输入装置具有实时显示引风机的风门开度、负压侧各参数值的功能，这样便于操作人员实施掌控工作运行状况，实现引风机的故障报警、实时诊断等功能。

以下将以图1为例，具体阐述本发明所提供的引风机风门开度的控制装置和控制方法的工作原理。

图1示出了根据本发明所设计的引风机风门开度的控制装置的一种具体实施方式，包括引风机的风门电机1以及控制引风机的风门电机1运行的接触器2、继电器3和PLC控制器4，引风机的风门电机1通过电力线缆9与接触器2连接，接触器2通过普通线缆10与继电器3连接，继电器3通过普通线缆与PLC控制器4连接，PLC控制器4通过通讯线缆11与工控机8连接，同时，PLC控制器4通过屏蔽线缆12分别与负压变送器5和温度传感器7连接，负压变送器5通过屏蔽线缆12与负压传感器6连接。

如图1所示，依据本发明所设计的引风机风门开度闭环控制方法与控制装置中，工控机8可以完成引风机风门开度的状态监控和数据记录、保存、实时显示等功能，PLC控制器4通过总线通讯线缆11连接到工控机8上，PLC控制器4将引风机风门开度的数据通过总线方式传送到所述工控机8上，然后通过一定方式显示或保存到该工控机4的数据库中。具体完成如下功能：控制引风机的启动或停止操作；同时可根据实际生产需要选择引风机风门开度的开环手动或闭环自动调节方式；当需要手动调节引风机风门开度时，可以从工控机8输入某具体开度值(0～开度范围上限值)；当需要自动调节引风机风门开度时，工控机8将实时显示并保存PLC控制器4根据具体工况条件所自动调节产生的风门开度值。

如图1所示，PLC控制器4是引风机风门开度闭环控制装置的核心。PLC控制器4通过屏蔽线缆12与负压变送器6及温度传感器7连接，并通过总线通讯线缆11与工控机8连接。PLC控制器4通过屏蔽线缆12采集负压变送器6的系统负压信号，采集温度传感器7的烟气温度信号，同时根据工控机8输入的风门开度给定参考值，对该标准电信号进行逻辑运算，输出风门开度值，对引风机风门开度进行自动调节，同时通过总线通讯线缆11将该风门开度值传送到工控机8进行实时显示，同时，PLC控制器4可以输出开关信号，通过继电器2和接触器3实现对引风机电机的启动和停止操作。

如图1所示，负压传感器6用于采集系统负压值，同时，负压变送器5通过屏蔽线缆与负压传感器6连接，将负压传感器6采集的系统负压值转换为0～20mA标准电流信号至PLC控制器4。

如图1所示，温度传感器7用于采集除尘器烟气温度，所述温度传感器7输出0～20mA标准电信号至PLC控制器4。

如图1所示，引风机的风门电机1是引风机风门开度闭环控制装置的执行机构。引风机的风门电机1间接受控于PLC控制器4，PLC控制器4通过继电器3，控制与继电器3连接的接触器2的吸合与分离，继而控制引风机的风门电机1的启动与停止，同时，引风机的风门电机1响应于PLC控制器4通过运算所产生的风门开度值，对风门开度进行自动调节。

本发明还提供了一种包括该引风机风门开度控制装置的工程机械，该工程机械包括干混滚筒、振动筛分装置、以及沥青搅拌设备，通过本发明提供的控制装置，精确控制引风机所产生的负压值，保证上述工程机械运作过程的顺利进行。

从以上的描述中，可以看出，本发明提供的技术方案实现了如下技术效果：

(1)可根据负压值、烟尘温度等具体工况条件对引风机风门开度进行自动调节，从而使引风机风门开度处于最优状况或在最优状况附近达到动态平衡

(2)可根据需要实现对引风机风门开度的开环手动调节方式，在该方式下，引风机风门开度直接响应工控机输入的具体开度值，实现从0～最大范围内的开度调节；

(3)可实现对引风机风门开度的闭环自动调节方式，在该方式下，控制器接收系统负压值、烟气温度值，以及工控机输入的给定开度值，然后经过运算，对引风机风门开度进行自动调节；

(4)模拟量输入输出为0～20mA标准电信号，抗干扰能力强，并经过PLC控制器处理，满足引风机风门开度调节的高精度和高可靠性要求；

(5)模拟量输出的0～20mA标准电信号经控制器处理后，能够通过工控机实时显示系统负压值、烟气温度值，以及经过调节后的实际开度值，并可以采集故障信息、报警信息等，实现故障报警、实时诊断等功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种引风机风门开度的控制装置，其特征在于，包括：

控制器，具有接收输入信号的信号输入端，以及输出控制信号的信号输出端，根据所述输入信号生成控制信号；

引风机风门的风门电机，连接所述控制器的信号输出端，基于所述控制信号执行对所述引风机的风门开度的控制。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括：

输入装置，用于接收用户输入的控制命令，生成所述输入信号。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，还包括：

负压传感器，设置在所述引风机的负压侧，生成负压检测信号作为所述输入信号。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，还包括：

温度传感器，设置在所述引风机的负压侧，生成温度检测信号作为所述输入信号。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的控制装置，其特征在于，还包括：

继电器以及接触器，依序连接在所述控制器与所述引风机风门的风门电机之间。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，进一步包括引风机的风扇电机，连接所述控制器的信号输出端，基于所述控制信号执行对所述引风机的转速控制。

7.一种引风机风门开度的控制方法，其特征在于，包括：

控制器接收输入装置输入的控制命令或传感器检测的引风机负压侧信号，生成控制信号；

引风机风门的风门电机基于所述控制信号执行对所述引风机风门开度的控制操作。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，引风机的风扇电机进一步接收所述控制器生成的控制信号，基于所述控制信号执行对所述引风机的转速控制。

9.根据权利要求7或8所述的控制方法，其特征在于，所述引风机负压侧信号是负压信号。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述引风机负压侧信号进一步包括烟气温度信号。

11.一种工程机械，包括权利要求1-6中任一项所述的引风机风门开度的控制装置。

12.根据权利要求11所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械包括干燥滚筒、振动筛分装置、以及沥青搅拌设备。

Images