CN105109955A - 一种烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法，属于烟草制丝设备的自动化控制技术领域。本烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法通过安装在喂料机与提升带衔接处的激光测距传感器测量物料堆积高度的变化，通过PLC控制器及变频器的PID运算，实时调整底带电机的运转频率，从而避免物料在提升带上堆积不均匀，以及底带电机频繁启停的现象，保证物料流量的稳定性。同时，减少物料结团、造碎现象；本发明具有机构简单、控制精确、自动程度高的特点，适合在制丝线各喂料机中应用。

Description

一种烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法

技术领域

本发明涉及一种烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法，属于烟草制丝设备的自动化控制技术领域。

背景技术

目前，烟草制丝生产线的喂料机主要起到衔接生产、缓冲流量的作用，物料经喂料机底带输送至斜坡提升带，从而进入下一道工序。通常，在喂料机与斜坡提升带的衔接处设置有对射式光电开关，用于检测物料堆积的高度。当物料高度低于光电开关位置时，喂料机底带继续运转，将物料推送至衔接处。反之，当物料高度超过光电开关位置时，喂料机底带停止运转，以此控制喂料机流量。由于这种物料高度的检测方式过于简单，并且底带速度恒定不变，同时受喂料机内物料高度不均匀的影响，使得在实际生产中，经常出现物料堆积过高的情况，造成喂料机底带频繁启停，斜坡提升带上物料高度铺设不均匀，流量控制不稳定。另外，物料堆积过高尤其对烟丝产品而言，易产生挤压结团或造碎现象。因此，现有技术中的烟草制丝生产线喂料机流量控制方法已严重影响烟草制丝的生产效率和产品质量。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法，能够有效避免物料在提升带上堆积不均匀，以及底带电机频繁启停的现象，保证物料流量的稳定性。同时，减少物料结团、造碎现象。

为了实现上述目的，本烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法，包括以下具体步骤：

1)设置基本参数，即设定底带电机的高限频率H、低限频率L和物料标准高度值h；

2)启动初始阶段，底带电机瞬时设定频率P为高限频率H；

3)位于喂料机与提升带衔接处的激光测距传感器测量物料的瞬时高度为h¹，输入到PLC控制器，将h¹代入平均值滤波模型，模型公式：

求得瞬时平均高度h₁；

4)将瞬时平均高度h₁代入瞬时设定频率P的模型公式：P＝P₁-k*(h₁-h)，其中P₁为常值，取高限频率H与低限频率L的中间值，k为瞬时高度h₁与标准高度h的误差系数值；

5)若瞬时设定频率P大于高限频率H时，变频器输出瞬时频率P¹＝H；

若瞬时设定频率P小于低限频率L时，变频器输出瞬时频率P¹＝0；

否则，进入步骤6)；

6)将瞬时设定频率P作为PID调节模块的设定值，PID调节模块自动跟踪瞬时设定频率P，变频器输出瞬时频率P¹＝P时，驱动底带电机运转工作，使得物料输送至提升带。

与现有技术相比，本烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法通过安装在喂料机与提升带衔接处的激光测距传感器测量物料堆积高度的变化，通过PLC控制器及变频器的PID运算，实时调整底带电机的运转频率，从而避免物料在提升带上堆积不均匀，以及底带电机频繁启停的现象，保证物料流量的稳定性。同时，减少物料结团、造碎现象；本发明具有机构简单、控制精确、自动程度高的特点，适合在制丝线各喂料机中应用。

附图说明

图1是本发明的原理流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法，包括以下具体步骤：

1)设置基本参数，即设定底带电机的高限频率H、低限频率L和物料标准高度值h；

2)启动初始阶段，底带电机瞬时设定频率P为高限频率H；

3)位于喂料机与提升带衔接处的激光测距传感器测量物料的瞬时高度为h¹，输入到PLC控制器，将h¹代入平均值滤波模型，模型公式：

求得瞬时平均高度h₁；

4)将瞬时平均高度h₁代入瞬时设定频率P的模型公式：P＝P₁-k*(h₁-h)，其中P₁为常值，取高限频率H与低限频率L的中间值，k为瞬时高度h₁与标准高度h的误差系数值；

5)若瞬时设定频率P大于高限频率H时，变频器输出瞬时频率P¹＝H；

若瞬时设定频率P小于低限频率L时，变频器输出瞬时频率P¹＝0；

否则，进入步骤6)；

6)将瞬时设定频率P作为PID调节模块的设定值，PID调节模块自动跟踪瞬时设定频率P，变频器输出瞬时频率P¹＝P时，驱动底带电机运转工作，使得物料输送至提升带。

实施例：

根据设备控制能力及工艺要求，本实施例设定底带电机的高限频率H为50HZ，低限频率L为30HZ，物料标准高度值h为30CM。

生产开始后，提升带运转，要求喂料机进入出料状态，此时激光测距传感器检测得出物料瞬时高度h¹为零，底带电机以50HZ的高限频率运转，向提升带输送物料。

当物料到达激光测距传感器检测位置时，测量物料的瞬时高度h¹，输入到PLC控制器，将h¹代入平均值滤波模型公式：求得瞬时平均高度h₁；本方法设定的瞬时高度h¹采集周期为0.5秒，采用堆栈方式计算3秒内的瞬时平均高度。

将瞬时平均高度h₁代入瞬时设定频率P的模型公式：P＝P₁-k*(h₁-h)，常值P₁为高限频率H与低限频率L的中间值，即40，误差系数k为0.5；例如，若h₁＝40cm，瞬时设定频率P＝35HZ，即物料高度高于标准高度，降低电机转速，以减缓出料流量；反之，若h₁＝20cm，瞬时设定频率P＝45HZ，即物料高度低于标准高度，提高电机转速，以加大出料流量。

将瞬时设定频率P值代入PID调节模块，作为设定值自动跟踪，得出变频器输出瞬时频率P¹＝P，驱动底带电机运转工作，使得物料输送至提升带。

当计算得出的瞬时设定频率P值大于50HZ时，变频器输出频率为50HZ，驱动底带电机以高限频率运转；当瞬时设定频率P值小于30HZ时，变频器输出频率为零，底带电机则停止运转。

综上所述，本烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法通过安装在喂料机与提升带衔接处的激光测距传感器测量物料堆积高度的变化，通过PLC控制器及变频器的PID运算，实时调整底带电机的运转频率，从而避免物料在提升带上堆积不均匀，以及底带电机频繁启停的现象，保证物料流量的稳定性。同时，减少物料结团、造碎现象；本发明具有机构简单、控制精确、自动程度高的特点，适合在制丝线各喂料机中应用。

Claims (1)

1.一种烟草制丝生产线喂料机流量自动控制方法，其特征在于，

包括以下具体步骤：

1)设置基本参数，即设定底带电机的高限频率H、低限频率L和物料标准高度值h；

2)启动初始阶段，底带电机瞬时设定频率P为高限频率H；

3)位于喂料机与提升带衔接处的激光测距传感器测量物料的瞬时高度为h¹，输入到PLC控制器，将h¹代入平均值滤波模型，模型公式：

求得瞬时平均高度h₁；

4)将瞬时平均高度h₁代入瞬时设定频率P的模型公式：P＝P₁-k*(h₁-h)，其中P₁为常值，取高限频率H与低限频率L的中间值，k为瞬时高度h₁与标准高度h的误差系数值；

5)若瞬时设定频率P大于高限频率H时，变频器输出瞬时频率P¹＝H；

若瞬时设定频率P小于低限频率L时，变频器输出瞬时频率P¹＝0；

否则，进入步骤6)；

6)将瞬时设定频率P作为PID调节模块的设定值，PID调节模块自动跟踪瞬时设定频率P，变频器输出瞬时频率P¹＝P时，驱动底带电机运转工作，使得物料输送至提升带。