CN105523368B - 一种翻车机全自动给料方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及给料控制，公开了一种翻车机全自动给料方法，该方法包括：将初始给料参数输入变频器以控制所述变频器输出频率，其中该变频器用于驱动位于漏斗下方的振动给料机的电机，以控制该振动给料机的振动频率，从而控制从所述漏斗落料至皮带机上的落料速度；获取所述皮带机上的物料的当前流量值；根据所述当前流量值、设定流量值和初始给料参数确定最终给料参数；以及将所述最终给料参数输入所述变频器，以使得所述皮带机上的物料的流量满足所述设定流量值。本发明可以实现翻车机全自动给料作业，能够大幅降低操作人员的劳动强度，提高卸车作业效率。

Description

一种翻车机全自动给料方法和系统

技术领域

本发明涉及给料控制，具体地，涉及一种翻车机全自动给料方法和翻车机全自动给料系统。

背景技术

国内常采用的C型或O型翻车机给料系统都存在给料滞后、给料非线性以及翻卸物料比重不同和装载情况差异等客观因素，使得翻车机全自动给料作业难以找到合适的给料模型而无法实现。因此现在国内翻车机除给料系统外大多已经实现了全自动翻卸作业，而给料环节还采取操作人员根据翻车机漏斗中的实际料位和皮带秤流量进行手动给料的作业，翻车机全自动给料作业是整个翻车机系统中亟待突破的薄弱和亟待解决的环节。

发明内容

本发明的目的是提供一种翻车机全自动给料方法和翻车机全自动给料系统，该翻车机全自动给料方法和翻车机全自动给料系统可以实现翻车机全自动给料作业，能够大幅降低操作人员的劳动强度，提高卸车作业效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种翻车机全自动给料方法，该方法包括：将初始给料参数输入变频器以控制所述变频器输出频率，其中该变频器用于驱动位于漏斗下方的振动给料机的电机，以控制该振动给料机的振动频率，从而控制从所述漏斗落料至皮带机上的落料速度；获取所述皮带机上的物料的当前流量值；根据所述当前流量值、设定流量值和初始给料参数确定最终给料参数；以及将所述最终给料参数输入所述变频器，以使得所述皮带机上的物料的流量满足所述设定流量值。

本发明还提供一种翻车机全自动给料系统，该系统包括：皮带秤流量传感器，用于检测皮带机上的物料的流量值；漏斗料位传感器，用于检测漏斗料位值；控制装置，与所述皮带秤流量传感器和所述漏斗料位传感器连接，用于执行上文所述的翻车机全自动给料方法。

通过上述技术方案，采用本发明提供的翻车机全自动给料方法和翻车机全自动给料系统，在运行刚开始时首先将设定好的初始给料参数输入变频器中，来控制所述变频器的输出频率，从而驱动位于漏斗下方的振动给料机的电机，达到控制振动给料机的振动频率以控制从所述漏斗落料至皮带机上的落料速度；接着，获取皮带机上的物料的当前流量值，并根据当前流量值、设定流量值和初始给料参数确定最终给料参数；最终给料参数输入变频器，可以使得皮带机上的物料的流量满足设定流量值。本发明提供的该翻车机全自动给料方法和翻车机全自动给料系统可以实现翻车机全自动给料作业，能够大幅降低操作人员的劳动强度，提高卸车作业效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的翻车机全自动给料方法的流程图；

图2是本发明一实施方式提供的翻车机全自动给料方法的流程图；

图3是本发明另一实施方式提供的翻车机全自动给料方法的流程图；

图4是本发明提供的翻车机全自动给料系统的结构示意图。

附图标记说明

1 漏斗料位传感器 2 皮带秤流量传感器

3 控制装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明提供的翻车机全自动给料方法的流程图。如图1所示，本发明提供一种翻车机全自动给料方法，该方法包括：将初始给料参数输入变频器以控制所述变频器输出频率，其中该变频器用于驱动位于漏斗下方的振动给料机的电机，以控制该振动给料机的振动频率，从而控制从所述漏斗落料至皮带机上的落料速度；获取所述皮带机上的物料的当前流量值；根据所述当前流量值、设定流量值和初始给料参数确定最终给料参数；以及将所述最终给料参数输入所述变频器，以使得所述皮带机上的物料的流量满足所述设定流量值。

本发明采用的初始给料参数可以约为5.15，这是在具有5个漏斗的情况下，根据给料系统的客观条件，依据翻卸不同物料种类和每个翻卸循环中漏斗的存储物料的多少确定的数值，具体分配成5份可以如下：0.9、1.15、1.05、1.15、0.9。当然，根据漏斗的不同和给料系统的差异，初始给料参数是可变的，在此不做限定。这些给料参数分别输入至漏斗对应的变频器中，从而转换成变频器的设定频率。

设定流量值大约为4000t/h，这个数值较为接近皮带机承受的最大流量值，也同时是给料过程中的最佳流量值，同样的，设定流量值在此不做限定，其可以根据实际情况进行调整。

在开始卸料时，先将初始给料参数输入变频器以控制所述变频器输出频率，其中该变频器用于驱动位于漏斗下方的振动给料机的电机，以控制该振动给料机的振动频率，从而控制从所述漏斗落料至皮带机上的落料速度。在上述运行的过程中，获取所述皮带机上的物料的当前流量值，并根据所述当前流量值、设定流量值和初始给料参数确定最终给料参数，将所述最终给料参数输入所述变频器，以使得所述皮带机上的物料的流量满足所述设定流量值。

图2是本发明一实施方式提供的翻车机全自动给料方法的流程图。如图2所示，上文所述的根据所述当前流量值、设定流量值和初始给料参数确定最终给料参数包括：对比所述当前流量值与所述设定流量值，在所述设定流量值大于所述当前流量值的情况下，增加所述初始给料参数；在所述设定流量值小于所述当前流量值的情况下，减少所述初始给料参数，直到所述当前流量值等于所述设定流量值时得出所述最终给料参数。

如果当前流量值低于设定流量值，则设定流量值与当前流量值之差分为5档，即700、450、300、150、50(单位：吨)，由于给料参数和流量之间并不是一个线性的关系，因此上述5档分别对应的给料参数增加量为0.5、0.4、0.3、0.2、0.1，例如在设定流量值与当前流量值差为300吨时，给料参数需要增加0.3，而如果流量差不在这几个档上，则可以以曲线取点，保证流量差距越大增加的给料参数越大，反之越小。

同时，如果当前流量值高于设定流量值，则当前流量值与设定流量值之差分为4档，即300、200、100、25(单位：吨)，分别对应的给料参数减少量为0.5、0.3、0.2、0.15。与上述相同，流量差距越大减少的给料参数越大，反之越小。

由于皮带秤安装在漏斗的前方20米处，流量值会至少延迟15秒钟才能被皮带秤测出，因此存在滞后性。上述每次增加和减少给料参数之间至少要经过15秒的时间，确保测出的当前流量值是上次给料参数变化之后的流量值，保证在增加给料参数的时候流量不会超过设定流量值，保证在减少给料参数的时候流量可以迅速靠近设定流量值。

如果对比一次当前流量值和设定流量值之后，得出的给料参数仍不能使调整后的流量值等于设定流量值，则在将此得出的给料参数输入变频器的基础上，以该得出的给料参数为基础继续进行调整，直到调整后的流量值等于设定流量值为止。

在确定最终给料参数之后，需要将最终给料参数应用到多个漏斗上。因此该方法还包括：检测至少一个漏斗的料位值，并根据所述至少一个漏斗的料位值分配所述最终给料参数，并将分配后的给料参数分别输入到至少一个漏斗对应的变频器中。根据所述至少一个漏斗的料位值分配所述最终给料参数包括：将至少一个漏斗的料位值由高到低进行排序，所述料位值越高的漏斗分配到的给料参数越大。

开始对5个漏斗(本发明优选漏斗数量为5个，但不以此为限)的料位值进行比较，当这5个漏斗的料位按由高到低排序后，漏斗料位排序第1的分配最大的给料参数，但不得大于1.5，反之，漏斗料位排序第5的分配最小的给料参数，分配之后，将给料参数输入各个漏斗对应的变频器中。

如果不进行上述分配，也可以先平均分配，之后再进行一下调整：漏斗料位排序第1的相应增加给料设定参数，漏斗料位排序第5的相应减少给料设定参数，其增减数值保持一致；然后是漏斗料位排序第2的相应增加给料设定参数，漏斗料位排序第4的相应减少给料设定参数，其增减数值保持一致；漏斗料位排序第3的不做给料设定参数的改变。

图3是本发明另一实施方式提供的翻车机全自动给料方法的流程图。如图3所示，所述给料方法还包括：以初始给料参数输入变频器并建立物料重量模型；根据所述物料重量模型确定该物料在初始给料参数下对应的初始流量值；根据所述初始流量值、所述设定流量值以及所述初始给料参数确定中间给料参数，并将该中间给料参数输入到所述变频器；根据所述设定流量值、所述当前流量值以及中间给料参数确定最终给料参数；

通过实际测算，皮带秤从开始给料到给料量基本稳定大致需要100秒左右的时间，(皮带机由空载变成重载时皮带物料流量一直处在变化中)，并且皮带秤安装在给料漏斗(料流方向)的正前方20米处，最远的物料到达该皮带秤处需用时25秒左右。考虑到这些客观因素，该方案采用在100-120秒之间建立物料重量模型，物料重量模型是不同物料在相同系数下所得出的流量数值。在本发明中，可以认为物料重量模型是不同物料在初始给料参数下所得出的初始流量数值。

根据所述初始流量值、所述设定流量值以及所述初始给料参数确定中间给料参数包括：计算所述设定流量值与所述初始流量值的比例，用该比例乘以所述初始给料参数以得出中间给料参数。

经过确定中间给料参数的步骤，可以使中间给料参数比初始给料参数更加接近最终给料参数，以缩短得到最终给料参数的时间和过程。

根据所述设定流量值、所述当前流量值以及中间给料参数确定最终给料参数包括：对比所述当前流量值与所述设定流量值，在所述设定流量值大于所述当前流量值的情况下，增加所述中间给料参数；在所述设定流量值小于所述当前流量值的情况下，减少所述中间给料参数，直到所述当前流量值等于所述设定流量值时得出所述最终给料参数。

以上以中间给料参数为基础调整到最终给料参数的过程与上文所述的以初始给料参数为基础调整到最终给料参数的过程相似，在此不再赘述。

在增加中间给料参数时，并不能无限增加，因此所述给料方法还包括：利用所述中间给料参数乘以经验系数得到最大给料参数，以保证在增加所述中间给料参数时，所述最终给料参数小于所述最大给料参数。其中经验系数可以为1.05，该系数是经验值，也可以为其它数值，在此不做限定。

如果存在漏斗给料给空的情况，当前流量值与设定流量值之差会非常大，从而调整的给料参数会很大，当以该参数给料时，会使得皮带机流量过大，造成洒落物料，甚至是皮带机过载跳闸等故障，存在运行风险。因此如果多个漏斗中因设备故障造成翻车不及时，存在漏斗给料给空的情况，系统会检测料流开关状态，在检测到至少一个漏斗中的一半数量以上的漏斗给料给空时，对于给料给空的漏斗以初始给料参数给料一段时间(优选为2分钟)，确保了给料的稳定性。

另外，因为装车情况各异，存在同一车次不同的车厢内的物料密度也不尽相同的情况，如前轻后重(前面卸下的物料较纯，而后面卸下的物料掺杂有较多密度较大的物体，例如石头)，如果按照该列车开始建立的重量模型，其给料参数设定在物料变重后可能会超量。针对这一情况，所述给料方法还包括在建立重量模型之后，检测到在皮带机上的物料的当前流量值大于设定流量值的情况下，则重新建立物料重量模型从而确保重量模型与物料实际保持一致。

对于在建立煤炭重量模型时超流量的情况，系统能够自动进行降档切换(即自动调整初始给料系数)，保证煤炭重量模型的建立。

另外，本发明在皮带秤测量数据出现异常或全自动给料作业程序异常等情况下可以进行人工手动应急给料作业操作，保证了系统应急处置的完备性。操作人员也可以对总的给料量进行人工设定，限定给料量的数值。该操作模式主要是考虑到皮带机和堆料机在不同情况下对给料量的要求，如堆料机悬臂皮带机过流影响等，使全自动作业方式更加灵活，更加符合实际生产运行情况。

图4是本发明提供的翻车机全自动给料系统的结构示意图。如图3所示，本发明提供一种翻车机全自动给料系统，该系统包括：皮带秤流量传感器2，用于检测皮带机上的物料的流量值；漏斗料位传感器1，用于检测漏斗料位值；控制装置3，与所述皮带秤流量传感器2和所述漏斗料位传感器1连接，用于执行上文所述的翻车机全自动给料方法。

皮带秤流量传感器2包括负载传感器、评估单元和积分仪，用于实时监测皮带机上的物料的流量值。该系统还包括：至少一个漏斗；至少一个振动给料器(数量与漏斗相同)，位于至少一个漏斗下方；至少一个偏心凸轮电机(数量为振动给料器的2倍)，安装在至少一个振动给料器上，用于使至少一个振动给料器振动；至少一个变频器(数量与振动给料器相同)，与控制装置3和偏心凸轮电机连接，用于根据控制装置3提供的给料参数驱动所述偏心凸轮电机；至少一个料流开关(数量与漏斗相同)，用于检测漏斗是否给料给空。

下面简要说明本发明翻车机全自动给料系统的整体工作过程：

皮带秤流量传感器2检测皮带机上的物料的流量值，漏斗料位传感器检测漏斗料位值，控制装置3接收皮带机上的物料的流量值和漏斗料位值，以初始给料参数输入变频器并建立物料重量模型。变频器驱动位于漏斗下方的振动给料机的电机，以控制该振动给料机的振动频率，从而控制从所述漏斗落料至皮带机上的落料速度。根据物料重量模型确定该物料在初始给料参数下对应的初始流量值，计算设定流量值与初始流量值的比例，用该比例乘以所述初始给料参数以得出中间给料参数，并将该中间给料参数输入到所述变频器。对比当前流量值与设定流量值，在设定流量值大于当前流量值的情况下，增加中间给料参数；在设定流量值小于当前流量值的情况下，减少中间给料参数，直到当前流量值等于设定流量值时得出最终给料参数。将所述最终给料参数输入所述变频器，以使得所述皮带机上的物料的流量满足所述设定流量值。

通过上述技术方案，采用本发明提供的翻车机全自动给料方法和翻车机全自动给料系统，在运行刚开始时首先将设定好的初始给料参数输入变频器中，来控制所述变频器的输出频率，从而驱动位于漏斗下方的振动给料机的电机，达到控制振动给料机的振动频率以控制从所述漏斗落料至皮带机上的落料速度；接着，获取皮带机上的物料的当前流量值，并根据当前流量值、设定流量值和初始给料参数确定最终给料参数；最终给料参数输入变频器，可以使得皮带机上的物料的流量满足设定流量值。本发明提供的该翻车机全自动给料方法和翻车机全自动给料系统可以实现翻车机全自动给料作业，能够大幅降低操作人员的劳动强度，提高卸车作业效率。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种翻车机全自动给料方法，其特征在于，该方法包括：

将初始给料参数输入变频器以控制所述变频器输出频率，其中该变频器用于驱动位于漏斗下方的振动给料机的电机，以控制该振动给料机的振动频率，从而控制从所述漏斗落料至皮带机上的落料速度；

获取所述皮带机上的物料的当前流量值；

根据所述当前流量值、设定流量值和初始给料参数确定最终给料参数；以及

检测至少一个漏斗的料位值，并根据所述至少一个漏斗的料位值分配所述最终给料参数，并将分配后的给料参数分别输入到至少一个漏斗对应的变频器中，以使得所述皮带机上的物料的流量满足所述设定流量值。

2.根据权利要求1所述的翻车机全自动给料方法，其特征在于，根据所述当前流量值、设定流量值和初始给料参数确定最终给料参数包括：

对比所述当前流量值与所述设定流量值，在所述设定流量值大于所述当前流量值的情况下，增加所述初始给料参数；在所述设定流量值小于所述当前流量值的情况下，减少所述初始给料参数，直到所述当前流量值等于所述设定流量值时得出所述最终给料参数。

3.根据权利要求1所述的翻车机全自动给料方法，其特征在于，根据所述至少一个漏斗的料位值分配所述最终给料参数包括：

将至少一个漏斗的料位值由高到低进行排序，所述料位值越高的漏斗分配到的给料参数越大。

4.根据权利要求1所述的翻车机全自动给料方法，其特征在于，所述给料方法还包括：

以初始给料参数输入所述变频器并建立物料重量模型；

根据所述物料重量模型确定该物料在初始给料参数下对应的初始流量值；

根据所述初始流量值、所述设定流量值以及所述初始给料参数确定中间给料参数，并将该中间给料参数输入到所述变频器；

根据所述设定流量值、所述当前流量值以及中间给料参数确定最终给料参数。

5.根据权利要求4所述的翻车机全自动给料方法，其特征在于，根据所述初始流量值、所述设定流量值以及所述初始给料参数确定中间给料参数包括：

计算所述设定流量值与所述初始流量值的比例，用该比例乘以所述初始给料参数以得出中间给料参数。

6.根据权利要求4所述的翻车机全自动给料方法，其特征在于，根据所述设定流量值、所述当前流量值以及中间给料参数确定最终给料参数包括：

对比所述当前流量值与所述设定流量值，在所述设定流量值大于所述当前流量值的情况下，增加所述中间给料参数；在所述设定流量值小于所述当前流量值的情况下，减少所述中间给料参数，直到所述当前流量值等于所述设定流量值时得出所述最终给料参数。

7.根据权利要求4所述的翻车机全自动给料方法，其特征在于，所述给料方法还包括：

利用所述中间给料参数乘以经验系数得到最大给料参数，以保证在增加所述中间给料参数时，所述最终给料参数小于所述最大给料参数。

8.根据权利要求1所述的翻车机全自动给料方法，其特征在于，所述给料方法还包括：

在检测到至少一个漏斗中的一半数量以上的漏斗给料给空时，对于给料给空的漏斗以初始给料参数给料一段时间。

9.根据权利要求4所述的翻车机全自动给料方法，其特征在于，所述给料方法还包括：

在建立重量模型之后，检测到所述当前流量值大于所述设定流量值的情况下，重新建立物料重量模型。

10.一种翻车机全自动给料系统，其特征在于，该系统包括：

皮带秤流量传感器(2)，用于检测皮带机上的物料的流量值；

漏斗料位传感器(1)，用于检测漏斗料位值；

控制装置(3)，与所述皮带秤流量传感器(2)和所述漏斗料位传感器(1)连接，用于执行权利要求1-9中任意一项权利要求所述的翻车机全自动给料方法。