CN109201199A - 一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置及方法，属于盘式磨粉系统的磨盘间隙控制技术领域。所述装置包括盘式磨粉机、动磨盘转速调节装置、磨盘间隙伺服控制装置和工作台；所述方法包括：1)输入控制信息；2)工控机得出当前磨盘间距并在触控屏上显示；3)磨盘间隙伺服控制装置对磨盘间距进行调整；4)当前磨盘间距达到目标磨盘间距；5)变频器变频控制电机转速，使实际动磨盘转速达到目标动磨盘转速。本发明通过工控机实时观察动磨盘转速、磨盘间隙等运行趋势，最终实现磨盘间隙的高精度伺服控制，对指导实际盘式磨粉系统生产操作具有重要的指导意义。

Description

一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置及方法

技术领域

本发明属于盘式磨粉系统的磨盘间隙控制技术领域，具体涉及一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置及方法。

背景技术

在食品加工行业，间隙是盘式磨粉机的一个重要参数，这主要因为磨盘间隙不仅影响磨粉系统粉体粒度大小，而且也直接影响到生产效率和磨粉机寿命。如食品加工行业，粉体粒度常作为面粉质量等级的评价指标之一，通过对面粉粒度的控制，可以更好地把握面粉的品质变化，为后续的食品加工工序提供符合要求的原材料，从而提高整个系统的效率及控制质量。另外，在造纸工业中，纤维长度是衡量纸浆质量的重要指标之一，而纤维长度不仅关系到磨浆过程的纸浆质量和能量消耗，还直接影响到后续的造纸过程的纸品质量。然而，在实际工业生产过程中，产品质量的能否满足实际生产要求，磨盘间隙作为一个重要的过程参数显得至关重要，而磨盘间隙的高精度控制成为影响最终的产品质量、生产效率、电耗等的重要因素。

在目前大多数盘式磨粉机的磨盘间隙的控制大多采用液压调节和机械调节，例如，在食品加工行业中，磨浆机采用液压系统驱动动磨盘水平移动，通过水平移动位移到间接实现磨盘间隙的设定。而机械调节主要是指用手轮摇动蜗杆蜗轮，通过蜗轮中心的梯形螺旋传动，使动盘最终达到调节到盘间隙目的，间隙大小通常通过手轮处指针和刻度盘测量。但是上述两种方法只是间接驱动磨机的动盘水平移动，因此这两种方法对磨盘间隙的控制精确有限，机械调节方法需要人工手动调节，造成间隙控制在时间上的滞后。

为解决当前盘磨系统的在线控制问题，采用电气伺服位置定位系统驱动动磨盘位移，可以有效的提高动磨盘位移的控制精度，并采用位置传感器进行动磨盘实际位移数据反馈，对给定的动磨盘位移进行实时校正，保证了动磨盘位移控制的实时性、快速性等，并将静磨盘作为零参考位置，将动磨盘的位移最终转化磨盘间隙，实现磨盘间隙的在线高精度控制。因此，实现盘磨系统的磨盘间隙控制不仅可以有效提高产品质量和降低过程能耗，而且还可以对设备运行安全提供保障。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，包括：盘式磨粉机、动磨盘转速调节装置、磨盘间隙伺服控制装置和工作台；

所述工作台包括触控屏、工控机和可编程控制器；

所述触控屏与工控机连接，通过触控屏向工控机输入控制信息；

所述工控机与可编程控制器连接，通过可编程控制器控制所述控制装置的工作状态；所述工控机分别与动磨盘转速调节装置和磨盘间隙伺服控制装置连接，并接收所述控制装置的工作状态信息，并通过触控屏显示所述工作状态信息；

所述可编程控制器分别与连接并控制动磨盘转速调节装置和磨盘间隙伺服控制装置；

所述盘式磨粉机的研磨室上设有进料口和出料口，研磨室内设有动磨盘和静磨盘；所述动磨盘的盘心与转轴固定连接；所述静磨盘固定在研磨室内；

所述转轴与动磨盘转速调节装置连接；

所述动盘转速调节装置包括驱动电机；所述动盘转速调节装置通过传送带与转轴形成传动连接，并通过转轴驱动动磨盘，为盘式磨粉机提供动力；

所述磨盘间隙伺服控制装置包括交流伺服电机、传动装置和位移传感器；

所述传动装置包括减速器和机械连杆；

所述机械连杆与转轴连接；

所述减速器的一端连接交流伺服电机，另一端连接机械连杆；所述减速器用于将交流伺服电机的动力转换为带动机械连杆进行水平移动的动力，从而控制动磨盘与静磨盘的间距；

所述位置传感器安装在盘式磨粉机的机械连杆上，通过机械连杆的位置移动实时采集动磨盘的位置信号，将该位置信号反馈到工作台；

所述盘式磨粉机为双盘式磨粉机；

所述静磨盘和动磨盘的直径，驱动电机的规格，以及动磨盘的转速根据实际生产效率和物料硬度而定。

所述静磨盘和动磨盘的直径为500mm。

所述驱动电机采用三相异步电机，功率为3kW，转速为0-3000r/min。

所述交流伺服电机功率为1kW。

所述动盘转速调节装置还包括变频器；

所述变频器分别与驱动电机和工作台的可编程控制器连接；所述可编程控制器根据工控机的控制指令控制变频器，进而控制电机的转速。

一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置的控制方法，采用上述的盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，包括以下步骤：

步骤1，通过触控屏向工控机输入控制信息；所述控制信息包括目标动磨盘转速和目标磨盘间距；

步骤2，所述位置传感器向工控机传送位置信息，工控机据此得出当前磨盘间距并在触控屏上显示；

步骤3，所述工控机根据当前磨盘间距与目标磨盘间距的差值生成控制指令，控制磨盘间隙伺服控制装置对磨盘间距进行调整，具体包括以下步骤：

步骤3.1，所述工控机根据当前磨盘间距与目标磨盘间距的差值生成控制指令，控制伺服电机进行相应转动；

步骤3.2，所述伺服电机经过减速器的减速，带动机械连杆，进而带动转轴和动磨盘进行一定距离的水平移动，实现对磨盘间距的精确控制；

步骤4，重复步骤2-3，直至当前磨盘间距达到目标磨盘间距，则进入下一步；

步骤5，所述工控机根据目标动磨盘转速，通过变频器变频控制电机转速，进而控制动磨盘转速，使实际动磨盘转速达到目标动磨盘转速。

本发明的有益效果：

本发明涉及到食品加工行业磨粉机磨盘间隙控制，同时也可以应用到造纸工业中磨浆系统的磨盘间隙控制，具体是食品加工行业中的一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置及方法。

本发明利用三相异步电机通过转轴3固定连接盘磨系统的动磨盘，利用变频器调节动磨盘转速，为盘磨机提供动力；利用交流伺服电机通过机械连杆连接动磨盘，在机械连杆上安装位移传感器，通过动磨盘水平位移调节磨盘间隙，实现磨盘间隙的高精度控制；并通过工控机实时观察动磨盘转速、磨盘间隙等运行趋势，最终实现磨盘间隙的高精度伺服控制，对指导实际盘式磨粉系统生产操作具有重要的指导意义。

本发明设计合理，易于实现，具有很好的实用价值。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中所述盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置的结构示意图；

图2为图1的侧视图。

图中：1、研磨室；2、盘式磨粉机；3、转轴；4、交流伺服电机；5、传动装置；6、触控屏；7、工作台；8、进料口；9、出料口；10、驱动电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明做出进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，如图1和图2所示，包括：盘式磨粉机2、动磨盘转速调节装置、磨盘间隙伺服控制装置和工作台7；

所述工作台7包括触控屏6、工控机和可编程控制器；

所述触控屏6与工控机连接，通过触控屏6向工控机输入控制信息；

所述工控机与可编程控制器连接，通过可编程控制器控制所述控制装置的工作状态；所述工控机分别与动磨盘转速调节装置和磨盘间隙伺服控制装置连接，并接收所述控制装置的工作状态信息，并通过触控屏6显示所述工作状态信息；

所述可编程控制器分别与连接并控制动磨盘转速调节装置和磨盘间隙伺服控制装置；

所述盘式磨粉机2的研磨室1上设有进料口8和出料口9，研磨室1内设有动磨盘和静磨盘；所述动磨盘的盘心与转轴3固定连接；所述静磨盘固定在研磨室1内；

所述转轴3与动磨盘转速调节装置连接；

所述动盘转速调节装置包括驱动电机10；所述动盘转速调节装置通过传送带与转轴3形成传动连接，并通过转轴3驱动动磨盘，为盘式磨粉机2提供动力；

所述磨盘间隙伺服控制装置包括交流伺服电机4、传动装置5和位移传感器；

所述传动装置5包括减速器和机械连杆；

所述机械连杆与转轴3连接；

所述减速器的一端连接交流伺服电机4，另一端连接机械连杆；所述减速器用于将交流伺服电机4的动力转换为带动机械连杆进行水平移动的动力，从而控制动磨盘与静磨盘的间距；

所述位置传感器安装在盘式磨粉机2的机械连杆上，通过机械连杆的位置移动实时采集动磨盘的位置信号，将该位置信号反馈到工作台7；

所述盘式磨粉机2为双盘式磨粉机；

所述静磨盘和动磨盘的直径，驱动电机10的规格，以及动磨盘的转速根据实际生产效率和物料硬度而定；本实施例中，所述静磨盘和动磨盘的直径为500mm；所述驱动电机10采用三相异步电机，功率为3kW，转速为0-3000r/min；

本实施例中，所述交流伺服电机4功率为1kW；

所述动盘转速调节装置还包括变频器；

所述变频器分别与驱动电机10和工作台7的可编程控制器连接；所述可编程控制器根据工控机的控制指令控制变频器，进而控制电机的转速；

一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置的控制方法，采用上述盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，包括以下步骤：

步骤1，通过触控屏6向工控机输入控制信息；所述控制信息包括目标动磨盘转速和目标磨盘间距；

步骤2，所述位置传感器向工控机传送位置信息，工控机据此得出当前磨盘间距并在触控屏6上显示；

步骤3，所述工控机根据当前磨盘间距与目标磨盘间距的差值生成控制指令，控制磨盘间隙伺服控制装置对磨盘间距进行调整，具体包括以下步骤：

步骤3.1，所述工控机根据当前磨盘间距与目标磨盘间距的差值生成控制指令，控制伺服电机进行相应转动；

步骤3.2，所述伺服电机经过减速器的减速，带动机械连杆，进而带动转轴3和动磨盘进行一定距离的水平移动，实现对磨盘间距的精确控制；

步骤4，重复步骤2-3，直至当前磨盘间距达到目标磨盘间距，则进入下一步；

步骤5，所述工控机根据目标动磨盘转速，通过变频器变频控制电机转速，进而控制动磨盘转速，使实际动磨盘转速达到目标动磨盘转速。

Claims (6)

1.一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，其特征在于，包括：盘式磨粉机、动磨盘转速调节装置、磨盘间隙伺服控制装置和工作台；

所述工作台包括触控屏、工控机和可编程控制器；

所述触控屏与工控机连接，通过触控屏向工控机输入控制信息；

所述工控机与可编程控制器连接，通过可编程控制器控制所述控制装置的工作状态；所述工控机分别与动磨盘转速调节装置和磨盘间隙伺服控制装置连接，并接收所述控制装置的工作状态信息，并通过触控屏显示所述工作状态信息；

所述可编程控制器分别与连接并控制动磨盘转速调节装置和磨盘间隙伺服控制装置；

所述盘式磨粉机的研磨室上设有进料口和出料口，研磨室内设有动磨盘和静磨盘；所述动磨盘的盘心与转轴固定连接；所述静磨盘固定在研磨室内；

所述转轴与动磨盘转速调节装置连接；

所述动盘转速调节装置包括驱动电机；所述动盘转速调节装置通过传送带与转轴形成传动连接，并通过转轴驱动动磨盘，为盘式磨粉机提供动力；

所述磨盘间隙伺服控制装置包括交流伺服电机、传动装置和位移传感器；

所述传动装置包括减速器和机械连杆；

所述机械连杆与转轴连接；

所述减速器的一端连接交流伺服电机，另一端连接机械连杆；所述减速器用于将交流伺服电机的动力转换为带动机械连杆进行水平移动的动力，从而控制动磨盘与静磨盘的间距；

所述位置传感器安装在盘式磨粉机的机械连杆上，通过机械连杆的位置移动实时采集动磨盘的位置信号，将该位置信号反馈到工作台；

所述盘式磨粉机为双盘式磨粉机；

所述静磨盘和动磨盘的直径，驱动电机的规格，以及动磨盘的转速根据实际生产效率和物料硬度而定。

2.根据权利要求1所述的盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，其特征在于，所述静磨盘和动磨盘的直径为500mm。

3.根据权利要求1所述的盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，其特征在于，所述驱动电机采用三相异步电机，功率为3kW，转速为0-3000r/min。

4.根据权利要求1所述的盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，其特征在于，所述交流伺服电机功率为1kW。

5.根据权利要求1所述的盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，其特征在于，所述动盘转速调节装置还包括变频器；

所述变频器分别与驱动电机和工作台的可编程控制器连接；所述可编程控制器根据工控机的控制指令控制变频器，进而控制电机的转速。

6.一种盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置的控制方法，其特征在于，采用权利要求1所述的盘式磨粉系统的磨盘间隙伺服控制装置，包括以下步骤：

步骤1，通过触控屏向工控机输入控制信息；所述控制信息包括目标动磨盘转速和目标磨盘间距；

步骤2，所述位置传感器向工控机传送位置信息，工控机据此得出当前磨盘间距并在触控屏上显示；

步骤3，所述工控机根据当前磨盘间距与目标磨盘间距的差值生成控制指令，控制磨盘间隙伺服控制装置对磨盘间距进行调整，具体包括以下步骤：

步骤3.1，所述工控机根据当前磨盘间距与目标磨盘间距的差值生成控制指令，控制伺服电机进行相应转动；

步骤3.2，所述伺服电机经过减速器的减速，带动机械连杆，进而带动转轴和动磨盘进行一定距离的水平移动，实现对磨盘间距的精确控制；

步骤4，重复步骤2-3，直至当前磨盘间距达到目标磨盘间距，则进入下一步；

步骤5，所述工控机根据目标动磨盘转速，通过变频器变频控制电机转速，进而控制动磨盘转速，使实际动磨盘转速达到目标动磨盘转速。