CN104552609A - 一种配方设定量随动调整系统及调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种配方设定量随动调整系统及调整方法，该系统包括骨料斗斗体、斗体下方的电子皮带秤、电子皮带秤下称重托辊上的称重传感器、信号变送器、调节电子皮带秤速度的变频器和上位机；信号变送器、变频器通过RS-485总线与上位机进行通讯。上位机实时读取现场重量信号和变频器速度信号后计算出各路骨料的瞬时流量，一旦判断某一路骨料初始设定流量与瞬时流量的偏差超过随动调节阈值，动态将其瞬时流量赋值给设定流量，其他各路骨料的设定流量按照配比进行相应等比调整。通过对各路设定流量的调整保证在缺料或者下料异常的情况下每路骨料的出料量都能满足配比要求，防止因一路或几路下料异常导致成品料不合格。

Description

一种配方设定量随动调整系统及调整方法
技术领域
本发明涉及一种随动调整系统，具体是一种应用在稳定土厂拌设备电气控制系统中随动调整配方设定量的系统。
背景技术
电子皮带秤是稳定土厂拌设备的重要组成部分，承担着输送、计量各种石子、沙子、石粉等骨料的功能。实际中，一台稳定土厂拌设备一般由3～6个电子皮带秤承担各种骨料的输送和计量。控制系统按照生产总量和配比计算得出每种骨料的设定流量，然后控制电子皮带秤自动调整出料流量，一旦某一种或几种骨料下料不畅，搅拌生产出的成品料必然满足不了配比要求。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种配方设定量随动调整系统，能够实时监测各路骨料的瞬时流量，分析其变化，一旦某一路骨料的瞬时流量变化超过设定阈值即认为该路骨料下料异常，然后动态将其瞬时流量赋值给设定流量，其他各路骨料设定流量按照配比进行相应等比调整，待该路骨料瞬时流量恢复之后恢复各路骨料设定流量，这样既保证了成品料的配比，又不会影响生产。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种配方设定量随动调整系统，其特征在于，包括多个骨料斗斗体(1)、设在每个骨料斗斗体(1)下方的电子皮带秤(2)以及电子皮带秤(2)下称重托辊上的称重传感器(5)；
还包括与称重传感器(5)相连进行称重信号转换的信号变送器(4)、对应调节各电子皮带秤(2)速度的变频器(3)；
各信号变送器(4)、变频器(3)均通过RS-485与一上位机通讯，由上位机控制变频器(3)调整对应的电子皮带秤(2)速度。
所述的称重传感器(4)为悬臂梁式波纹传感器。
所述信号变送器(4)安装在电子皮带秤(2)机架上。
上位机根据称重传感器(5)测得的重量信号、变频器的速度信号和流量标定系数，计算得出各路骨料的瞬时流量；将初始设定流量和瞬时流量输入到PID控制器中，利用PID调节控制变频器的转速。
一种配方设定量随动调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：设定随动调整阈值Tv；
步骤二：设定设备生产总量和各骨料配比，计算出各骨料的初始设定流量，并记录各骨料生产的初始设定流量分别为Qs1、Qs2、…、Qsi；
步骤三：采集配料现场各路电子皮带秤骨传送的骨料重量信号和变频器的速度信号，计算得出配料现场各骨料的瞬时流量Qp1、Qp2、…、Qpi；
步骤四：判断各路骨料初始设定流量和瞬时流量的偏差是否满足|Qsi-Qpi|/Qsi＞Tv，如果满足，即，若某一路骨料初始设定流量Qsi与瞬时流量Qpi的偏差超过随动调节阈值Tv，则动态将瞬时流量赋值给该路骨料作为其设定流量，同时其他各路骨料的设定流量在初始设定流量基础上按照配比进行相应等比调整；
如果不满足，则将初始设定流量赋值作为各路骨料设定流量。然后重复本步骤。
设置随动调整阈值Tv为0.1～0.3。
本发明控制计算机实时读取现场重量信号和变频器速度信号后计算出各路骨料的瞬时流量Qpi。系统判断|Qsi-Qpi|/Qsi＞Tv是否成立，一旦判断某一路骨料初始设定流量Qsi与瞬时流量Qpi的偏差超过随动调节阈值Tv，随即禁用随动调节偏差判断，并动态将其瞬时流量赋值给设定流量，同时其他各路骨料的设定流量按照配比进行相应等比调整。系统判断该路骨料设定流量与瞬时流量Qpi的偏差小于随动调节阈值Tv，即恢复各路骨料初始设定流量。
本发明所达到的有益效果：
本发明提供一种配方设定量随动调整系统，能够实时监测各路骨料的瞬时流量，分析其变化，一旦某一路骨料的瞬时流量变化超过设定阈值即认为该路骨料下料异常，然后动态将其瞬时流量赋值给设定流量，其他各路骨料设定流量按照配比进行相应等比调整，待该路骨料瞬时流量恢复之后恢复各路骨料设定流量，通过对各路设定流量的调整保证在缺料或者下料异常的情况下每路骨料的出料量都能满足配比要求，防止因一路或几路下料异常导致成品料不合格。这样既保证了成品料的配比，又不会影响生产。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明随动调整系统的原理框图。
图3是本发明随动调整系统的流程图。
图中：1、骨料斗斗体；2、电子皮带秤；3、变频器；4、信号变送器；5、称重传感器；6、计算机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1示出了本发明的随动调整系统的结构示意图，包括骨料斗斗体1、斗体下方的电子皮带秤2以及电子皮带秤2下称重托辊上的称重传感器5；还包括将称重传感器5测量的称重模拟信号转换为数字信号的信号变送器4、调节电子皮带秤2速度的变频器3和控制计算机6；所述信号变送器4安装在电子皮带秤2机架上；所述变频器3安装在电控柜中；所述控制计算机6通过RS-485总线与信号变送器4、变频器3进行通讯。其中，骨料斗斗体1数量可以根据需要输送和计量的不同骨料数量进行相应配置，每个骨料斗斗体1下方对应设置电子皮带秤2，每个电子皮带秤2下称重托辊上对应设置称重传感器5和与称重传感器5相连进行信号转换的信号变送器4；每个电子皮带秤2的速度均对应由一变频器3调节；各信号变送器4、变频器3均通过RS-485与一台计算机6通讯，由这台计算机6实现对随动调整系统的综合控制。
图2示出了本发明随动调整系统的原理框图，称重传感器的毫伏等级电压信号接入信号变送器中进行滤波放大处理，处理完的信号变换成数字量通过RS-485通讯传送至控制计算机。变频器的输出频率等效认为和皮带秤的转速成正比，其信号也是通过RS-485通讯传送至控制计算机。控制计算机根据现场重量信号、速度信号和流量标定系数，计算得出各路骨料的瞬时流量，然后将设定流量和瞬时流量输入到PID程序中，利用PID调节原理得出PID信号控制变频器的转速来保证流量满足设定要求。实际中，随动调整系统改变的是各路骨料的设定流量，控制计算机通过进行PID调节保证各路骨料的配比。
图3示出了本发明随动调整系统的流程图，包括以下步骤：
步骤一：在控制程序中设定随动调整阈值Tv，为了不影响正常的PID调节又能保证随动调整系统的有效性可以设置Tv为0.1～0.3，可以根据现场使用情况设定；
步骤二：设定设备生产总量和各骨料配比，控制程序自动计算出各骨料的初始设定流量，每一次生产之前控制程序自动记录各骨料生产的初始设定流量Qs1、Qs2、…、Qsi；
步骤三：采集配料现场各路骨料电子皮带秤传送物料的重量信号和变频器的速度信号，根据流量标定系数计算得出各路骨料的瞬时流量分别为Qp1、Qp2、…、Qpi；
步骤四：判断各路骨料初始设定流量和瞬时流量是否满足|Qsi-Qpi|/Qsi＞Tv，如果满足，即，若某一路骨料初始设定流量Qsi与瞬时流量Qpi的偏差超过随动调节阈值Tv，则动态将瞬时流量赋值给该路骨料作为其设定流量，同时其他各路骨料的设定流量在初始设定流量基础上按照配比进行相应等比调整；如果不满足，则将初始设定流量赋值作为各路骨料设定流量。然后重复本步骤。
作为本发明的进一步改进，称重传感器为悬臂梁式波纹传感器，其精度高，安装方便。
作为本发明的进一步改进，控制计算机中安装有控制程序，可以控制通讯模块采集重量信号和速度信号，并计算得出瞬时流量，并可以根据PID原理计算得出PID信号输出至变频器调节转速，保证流量满足设定要求。
作为本发明的进一步改进，控制程序中可以使能或者禁止随动调整，用户可以现场情况及使用习惯进行切换。
作为本发明的进一步改进，控制程序中可以选择自由随动调整模式或者特定随动调整模式。如果不确定哪一路骨料下料异常，无法确定随动调整系统的主动控制方，可以选择自由随动调整模式由控制程序判断；如果现场某一路骨料经常下料异常，可以将该路骨料作为随动调整的主动控制方，其他各路骨料跟随该路主动控制方按照配比进行相应等比调整，以提高随动调整的效率。

Claims (6)

1.一种配方设定量随动调整系统，其特征在于，包括多个骨料斗斗体(1)、设在每个骨料斗斗体(1)下方的电子皮带秤(2)以及电子皮带秤(2)下称重托辊上的称重传感器(5)；
还包括与称重传感器(5)相连进行称重信号转换的信号变送器(4)、对应调节各电子皮带秤(2)速度的变频器(3)；
各信号变送器(4)、变频器(3)均通过RS-485与一上位机通讯，由上位机控制变频器(3)调整对应的电子皮带秤(2)速度。
2.根据权利要求1所述的一种配方设定量随动调整系统，其特征在于，所述的称重传感器(4)为悬臂梁式波纹传感器。
3.根据权利要求1所述的一种配方设定量随动调整系统，其特征在于，所述信号变送器(4)安装在电子皮带秤(2)机架上。
4.根据权利要求1所述的一种配方设定量随动调整系统，其特征在于，上位机根据称重传感器(5)测得的重量信号、变频器的速度信号和流量标定系数，计算得出各路骨料的瞬时流量；将初始设定流量和瞬时流量输入到PID控制器中，利用PID调节控制变频器的转速。
5.一种配方设定量随动调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：设定随动调整阈值Tv；
步骤二：设定设备生产总量和各骨料配比，计算出各骨料的初始设定流量，并记录各骨料生产的初始设定流量分别为Qs1、Qs2、…、Qsi；
步骤三：采集配料现场各路电子皮带秤骨传送的骨料重量信号和变频器的速度信号，计算得出配料现场各骨料的瞬时流量Qp1、Qp2、…、Qpi；
步骤四：判断各路骨料初始设定流量和瞬时流量的偏差是否满足|Qsi-Qpi|/Qsi＞Tv，如果满足，即，若某一路骨料初始设定流量Qsi与瞬时流量Qpi的偏差超过随动调节阈值Tv，则动态将瞬时流量赋值给该路骨料作为其设定流量，同时其他各路骨料的设定流量在初始设定流量基础上按照配比进行相应等比调整；
如果不满足，则将各骨料的初始设定流量赋值给设定流量；重复本步骤。
6.根据权利要求5所述的配方设定量随动调整方法，其特征在于，设置随动调整阈值Tv为0.1～0.3。
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