CN103496046A - 用于控制开炼机运行的运行方法、开炼机和炼胶系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于控制开炼机运行的运行方法，以及采用该运行方法进行生产运行的一种开炼机和一种炼胶系统。该运行方法包括：当开炼机启动时，通过控制器和变频器提供给开炼机电机的电压频率为26-34Hz；当卸料门打开时，触动检测开关，检测开关获取密炼机卸料门打开信号，并向控制器发出第一控制信号，控制器接收第一控制信号，并通过变频器控制开炼机电机的电压频率升高到46-54Hz；当开炼机炼胶完成，胶料输送到后续设备后，控制器向变频器发出第二控制信号，使开炼机电机的电压频率降低。采用上述运行方法，使开炼机在空载运行时处于低速状态，在炼胶时处于高速运行状态，从而达到自动化控制以及节能的目的。

Description

用于控制开炼机运行的运行方法、开炼机和炼胶系统

技术领域

本发明涉及轮胎生产领域，特别涉及一种用于控制开炼机运行的运行方法，以及一种开炼机和一种炼胶系统。

背景技术

开炼机是一种主要由两个平行排列辊筒构成的开放式塑胶间歇混炼设备。在轮胎生产行业中，炼胶车间有很多开炼机，均为大功率用电设备，且常年处于恒定速度运行状态，开炼机无论是处于炼胶状态还是无胶状态，输送给电机的电压频率均为50HZ。

假设转速为n，转差率为S，电压频率为H，电机的磁极对数为P，则有：n=（1-S）H/P，可见，转速n与电压频率H成正比例关系。由于空载时电机的功率与转速n的1.7次方成正比，从而，电机的功率与电压频率H的1.7次方成正比例关系。在实际生产过程中，我们输送给电机的均为普通的工业用电，电压频率H为50Hz左右，在空载时，电机的电流就在100-200A之间，空载功率就为40KW-75KW之间。

因此，如何减少开炼机的功率消耗，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于控制开炼机运行的运行方法，以及采用该运行方法进行生产运行的一种开炼机和一种炼胶系统，采用上述运行方法，使开炼机在空载运行时处于低速状态，在炼胶时处于高速运行状态，从而达到自动化控制以及节能目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于控制开炼机运行的运行方法，包括：

当所述开炼机启动时，通过控制器和变频器提供给开炼机电机的电压频率为26-34Hz；

当卸料门打开时，触动检测开关，所述检测开关获取密炼机卸料门打开信号，并向所述控制器发出第一控制信号，所述控制器接收所述第一控制信号，并通过所述变频器控制所述开炼机电机的电压频率升高到46-54Hz；

当所述开炼机炼胶完成，胶料输送到后续设备后，所述控制器向所述变频器发出第二控制信号，使所述开炼机电机的电压频率降低。

优选地，在上述运行方法中，所述卸料门打开后，所述胶料由卸料口下落至所述开炼机经过一个时间段，所述时间段等于所述变频器的加速时间。

优选地，在上述运行方法中，所述开炼机中安装有电流表，用于检测回路中的电流大小。

优选地，在上述运行方法中，设定所述开炼机电机的电流为150A时为触发信号，当所述开炼机电机的电流小于150A后，所述控制器向所述开炼机电机发出所述第二控制信号。

优选地，在上述运行方法中，在所述控制器的程序中设置一个延时程序，当所述开炼机电机的电流小于150A时，延时5S之后，所述控制器向所述开炼机电机发出所述第二控制信号。

优选地，在上述运行方法中，所述检测开关位于卸料口下方。

优选地，在上述运行方法中，所述控制器为电流控制仪表或PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）。

一种开炼机，位于密炼机下辅线的卸料口下方，包括开炼机电机、控制器、用于控制所述电机输送频率的变频器和辅助控制线路，并且按照上文中所述的运行方法运行。

一种炼胶系统，包括密炼机，以及位于密炼机下辅线的卸料口下方的开炼机，所述开炼机为上文中所述的开炼机。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种用于控制开炼机运行的运行方法，并且，根据上述运行方法，本发明还提供了一种开炼机以及一种设置有该开炼机的炼胶系统。本发明提供的用于控制开炼机运行的运行方法，为密炼机下辅机第一台开炼机提供了一种自动控制方式。本发明较原先设备的突出点为节能，较原先设备新增加了控制器（电流控制仪表或PLC）、变频器、辅助控制线路等控制装置，其控制原理为，控制器通过对开炼机电流变化的检测，来控制变频器的输出频率，从而实现开炼机高低速运行，达到节能的目的。现有开炼机以固定的转速运转，通过本发明可以实现当卸料口打开喂料时，开炼机转换到高频率大功率运行，当密炼完成，胶料都输送完毕，在卸料口装料过程中，开炼机转换到低频运行，实现节能。

本发明通过对电流控制仪表（或PLC）编程，根据相关的逻辑关系来控制变频器的输出频率，由于电机的功率与电压频率的1.7次方成正比例关系，因此，本发明通过在开炼机主电路上加装变频器来控制输送给电机的频率变小，从而使转速降低，功率就会以次方的倍率来降低，以此实现开炼机在空载时以低速运行的效果，最终达到节能的目的。例如，在自动运行时，控制开炼机处于低速运行状态，较原先设备处于高速运行状态，此环节是节省电量的一部分。此外，易知本发明提供的开炼机仅需要在原有设备上添加电流控制仪表（或PLC）、变频器及控制线路，原有设备基本保持不动，改装方便省事。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的炼胶系统的部分流程装置示意图。

其中，1为卸料口，2为第一开炼机，3为送料带，4为第二开炼机。

具体实施方式

本发明公开了一种用于控制开炼机运行的运行方法，以及采用该运行方法进行生产运行的一种开炼机和一种炼胶系统，采用上述运行方法，使开炼机在空载运行时处于低速状态，在炼胶时处于高速运行状态，从而达到自动化控制以及节能目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的炼胶系统的部分流程装置示意图。

本发明实施例提供了一种炼胶系统，该炼胶系统包括密炼机以及位于密炼机下辅线的卸料口下方的开炼机。如图1所示，炼胶系统包括卸料口1、第一开炼机2、送料带3和第二开炼机，上文中所述的位于密炼机下辅线卸料口下方的开炼机就是指图1中所示的第一开炼机2。

在本发明中，该开炼机包括开炼机电机、控制器、用于控制电机输送频率的变频器和辅助控制线路，并按照一定的运行方法运行。其中，控制器具体采用电流控制仪表或PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器），并且，变频器加装在开炼机主电路上，电流控制仪表（或PLC）、检测开关及其他附属元件分别加装在控制回路上。在本发明中，用于控制开炼机运行的运行方法包括以下操作：

自动运行：当开炼机启动时，通过控制器和变频器提供给开炼机电机的电压频率为26-34Hz（优选为30Hz）；

高频运行：开炼机处于自动密炼状态，当卸料门打开时，触动检测开关，检测开关获取密炼机卸料门打开信号，并向控制器发出第一控制信号，控制器接收第一控制信号，并通过变频器控制开炼机电机的电压频率升高到46-54Hz（优选为50Hz），此升速过程的时间由变频器参数（加速时间）控制，变频器参数的加速时间要综合考虑开炼机上方卸料口的打开时间及开炼机的启动要求；

低频运行：当开炼机炼胶完成，胶料输送到后续设备（例如送料带3）后，控制器向变频器发出第二控制信号，使开炼机电机的电压频率降低（例如降低至30Hz）。

经过在实际生产过程中的试验观察发现，当开炼机炼胶完成，胶料输送到后续设备（例如送料带3）上时，开炼机电流会发生明显的变化，即由大变小的显著变化。设电机功率总功率为P1，电机空载功率为P2，电机输出功率为P3，因为我们知道P1=P2+P3，当胶料输送完成后，P3=0，P2保持不变，而电机运行中主要的功率消耗在P3，所以P1会发生很大的变化。因P=U×I，U为额定电压，此过程中一直保持不变，I为通过的电流，会随功率变化而变化。通过现场观察，当开炼机炼胶时电流在300-400A，而在空载时电流为100-200A，变化非常明显。因此，我们就通过电流的这种变化来获得低频运行的触发信号。因此，在具体实施例中，设定开炼机电机的电流为150A时为触发信号，当开炼机电机的电流小于150A后，就认为开炼机上胶料均已输送完毕，从而令控制器向开炼机电机发出第二控制信号，使开炼机电机的电压频率降低。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例为密炼机下辅机第一台开炼机提供了一种自动控制方式。本发明较原先设备的突出点为节能，较原先设备新增加了控制器（电流控制仪表或PLC）、变频器、辅助控制线路等控制装置，其控制原理为，控制器通过对开炼机电流变化的检测，来控制变频器的输出频率，从而实现开炼机高低速运行，达到节能的目的。现有开炼机以固定的转速运转，通过本发明可以实现当卸料口打开喂料时，开炼机转换到高频率大功率运行，当密炼完成，胶料都输送完毕，在卸料口装料过程中，开炼机转换到低频运行，实现节能。

本发明通过对电流控制仪表（或PLC）编程，根据相关的逻辑关系来控制变频器的输出频率，由于电机的功率与电压频率的1.7次方成正比例关系，因此，本发明通过在开炼机主电路上加装变频器来控制输送给电机的频率变小，从而使转速降低，功率就会以次方的倍率来降低，以此实现开炼机在空载时以低速运行的效果，最终达到节能的目的。例如，在自动运行时，控制开炼机处于低速运行状态，较原先设备处于高速运行状态，此环节是节省电量的一部分。此外，易知本发明提供的开炼机仅需要在原有设备上添加电流控制仪表（或PLC）、变频器、及控制线路，原有设备基本保持不动，改装方便省事。

在具体实施例中，检测开关位于卸料口下方。并且，在优选的具体实施例中，卸料门打开后，胶料由卸料口下落至开炼机经过一个时间段，该时间段等于变频器的加速时间，从而，在胶料落下之前开炼机已经处于高速大功率运行状态。

在实际生产过程中，因为在胶料输送到后续设备时，电流会逐渐降低，可能电流在150A时开炼机上仍旧有胶料，为防止出现过大的波动而触发开炼机低速运行信号，导致开炼机还有胶料时电机自动进入低速运行状态，我们通过在编程中设置一个时间延时，来确保所有胶料均已输送的后续设备上。具体的延时时间需通过工艺及二次卸料门打开时间决定。例如，在具体实施例中，开炼机中安装有电流表，用于检测回路中的电流大小；并且，在控制器的程序中设置一个延时程序，当开炼机电机的电流小于150A时，延时5S之后，控制器向开炼机电机发出第二控制信号，使开炼机电机转化成低转速、低功率的运行状态。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种用于控制开炼机运行的运行方法，其特征在于，包括：

当所述开炼机启动时，通过控制器和变频器提供给开炼机电机的电压频率为26-34Hz；

当卸料门打开时，触动检测开关，所述检测开关获取密炼机卸料门打开信号，并向所述控制器发出第一控制信号，所述控制器接收所述第一控制信号，并通过所述变频器控制所述开炼机电机的电压频率升高到46-54Hz；

当所述开炼机炼胶完成，胶料输送到后续设备后，所述控制器向所述变频器发出第二控制信号，使所述开炼机电机的电压频率降低。

2.根据权利要求1所述的用于控制开炼机运行的运行方法，其特征在于，所述卸料门打开后，所述胶料由卸料口下落至所述开炼机经过一个时间段，所述时间段等于所述变频器的加速时间。

3.根据权利要求1所述的用于控制开炼机运行的运行方法，其特征在于，所述开炼机中安装有电流表，用于检测回路中的电流大小。

4.根据权利要求3所述的用于控制开炼机运行的运行方法，其特征在于，设定所述开炼机电机的电流为150A时为触发信号，当所述开炼机电机的电流小于150A后，所述控制器向所述开炼机电机发出所述第二控制信号。

5.根据权利要求4所述的用于控制开炼机运行的运行方法，其特征在于，在所述控制器的程序中设置一个延时程序，当所述开炼机电机的电流小于150A时，延时5S之后，所述控制器向所述开炼机电机发出所述第二控制信号。

6.根据权利要求1所述的用于控制开炼机运行的运行方法，其特征在于，所述检测开关位于卸料口下方。

7.根据权利要求1-6任一项所述的用于控制开炼机运行的运行方法，其特征在于，所述控制器为电流控制仪表或PLC。

8.一种开炼机，位于密炼机下辅线的卸料口下方，其特征在于，包括开炼机电机、控制器、用于控制所述电机输送频率的变频器和辅助控制线路，并且按照权利要求1-7任一项所述的运行方法运行。

9.一种炼胶系统，包括密炼机，以及位于密炼机下辅线的卸料口下方的开炼机，其特征在于，所述开炼机为权利要求8所述的开炼机。

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