CN110077026B - 一种大型高压对辊成型机智能自动化控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于大型高压对辊成型机自动化智能控制方法，大型高压对辊成型机基本包括主电机、减速器、机架、两个挤压辊、两个油缸及给料机，给料机上端分别配置有左螺旋电机和右螺旋电机，本发明的自动化智能控制方法有效解决了主电机电流、左螺旋电机及右螺旋电机电流需稳定在一个安全的控制范围内，两个油缸的压力差需稳定在一个控制范围内，活动挤压辊和固定挤压辊的两辊缝之差值需稳定在一定控制范围内之问题，所产生的创造性和积极效果对本领域技术人员而言是显而易见的，实现了大型高压对辊成型机在给料运行中的自动化控制，减轻了操作者的劳动强度，保证了大型高压对辊成型机的长期连续运行。

Description

一种大型高压对辊成型机智能自动化控制方法

技术领域

本发明属于智能控制技术领域，尤其是一种大型高压对辊成型机智能自动化控制方法。

背景技术

近些年，高压对辊成型机的应用越来越广泛，尤其是在褐煤成型领域。

大型高压对辊成型机的主要结构包括：主电机、减速器、机架、两个挤压辊、两个油缸及给料机，给料机上端分别配置有左螺旋电机和右螺旋电机，主电机通过减速器为成型机提供动力，减速器通常为双输出结构且作用是实现两个挤压辊的同步运行，减速器的一输出轴刚性联接固定挤压辊，减速器的另一输出轴柔性联接活动挤压辊，机架起到两挤压辊的支撑作用，两个油缸安装在活动挤压辊轴向左右两侧并在运行中给固定挤压辊及物料实施挤压力并保持两挤压辊受力及下料均匀，给料机位于两挤压辊上方的中间并给物料一个预压力。

这种结构的大型高压对辊成型机在负荷运行中其自动化控制是一个难点，需要同时满足成型机运行稳定和型煤质量稳定之要求，而成型机运行稳定包括各运转件之稳定、各电机电流之稳定、各油缸压力之稳定、各轴承温度之正常及各辅助设备之正常，可以通过自动化控制操作实现的是电机电流之稳定和油缸压力之稳定。但遗憾的是，目前对大型高压对辊成型机而言还没有一个能实际应用的自动化控制方法。

究其原因，大型高压对辊成型机的自动化控制操作需要同时满足以下条件：

主电机电流、左螺旋电机及右螺旋电机电流需稳定在一个安全的控制范围内，两个油缸的压力差需稳定在一个控制范围内，活动挤压辊和固定挤压辊的两辊缝之差值需稳定在一定控制范围内。

而型煤质量稳定可以通过给料下料量之稳定和挤压力之稳定来实现，转化到自动化控制操作中即油缸压力之稳定和辊缝之大小稳定， 截止目前，用于大型高压对辊成型机的智能自动化控制方式还未见到相关报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于大型高压对辊成型机自动化智能控制方法，该方法通过调整左螺旋电机和右螺旋电机的转速来实现大型高压对辊成型机对运行平稳，并通过调整主电机电流、左螺旋电机电流、右螺旋电机电流、两油缸压差使两挤压辊辊缝之间的差值稳定在一定的范围之内。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于大型高压对辊成型机自动化智能控制方法，大型高压对辊成型机基本包括主电机、减速器、机架、两个挤压辊、两个油缸及给料机，给料机上端分别配置有左螺旋电机和右螺旋电机，主电机通过减速器为成型机提供动力，减速器通常为双输出结构且作用是实现两个挤压辊的同步运行，减速器的一输出轴刚性联接固定挤压辊，减速器的另一输出轴柔性联接活动挤压辊，机架起到两挤压辊的支撑作用，两个油缸安装在活动挤压辊轴向左右两侧并在运行中给固定挤压辊及物料实施挤压力并保持两挤压辊受力及下料均匀，给料机位于两挤压辊上方的中间并给物料一个预压力，其特征是：

当大型高压对辊成型机进入自动模式控制时，所有控制技术参数均能被读取数据，因此当空载启动主电机时，主电机电流上升至空载运行30%左右的额定电流时说明主电机启动成功且才能进行给料机的下料操作；

给料机的下料操作在所述自动模式控制下启动左螺旋电机和右螺旋电机，所述自动模式控制判断左螺旋电机和右螺旋电机的电流大小，当左螺旋电机和右螺旋电机的电流超过设定电流时则说明给料机的下料不畅即下料速度过快，此时应降低左螺旋电机和右螺旋电机的转速，转速降低至额定转速的10%左右；当左螺旋电机和右螺旋电机的电流不超标即下料顺畅时则说明给料机投料正常并能往下继续运行；

当带载运行的主电机电流介于稳定运行允许的最大值和最小值之间时，稳定运行的正常电流是主电机额定电流的30～90%之间，如果主电机电流小于稳定运行的最小值且大于空载电流时则说明两挤压辊之间的给料比较少，此时应同时增加左螺旋电机和右螺旋电机10%左右的额定转速以提高给料投送量；如果主电机电流大于稳定运行的最小值且小于额定电流时则说明两挤压辊之间的给料较多，此时应同时减少左螺旋电机和右螺旋电机10%左右的额定转速以减少给料投送量；如果主电机电流大于额定电流则说明两挤压辊之间的给料极多并超过主电机的额定承受能力，此时应同时大幅度减少左螺旋电机和右螺旋电机20%左右的额定转速以大幅度减少给料投送量并达到保护主电机不过载之目的；上述三种左螺旋电机和右螺旋电机的控制方式均反馈到所述读取数据中并得到对应调整；

当主电机电流介于稳定运行范围内则说明给料量适中且主电机运行平稳并能继续往下判断左油缸和右油缸的压力差，如果左油缸压力值减右油缸压力值大于最大允许值2MPa时则说明左侧活动挤压辊间的给料比右侧活动挤压辊间的给料多，此时应减少左螺旋电机10%左右的额定转速以降低左侧活动挤压辊间的给料下料量并用于平衡两辊挤压间的给料；如果右油缸压力值减左油缸压力值大于最大允许值2MPa时则说明右侧活动挤压辊间的给料比左侧活动挤压辊间的给料多，此时应减少右螺旋电机10%左右的额定转速以降低右侧活动挤压辊间的给料下料量并用于平衡两辊挤压间的给料；上述两种左螺旋电机和右螺旋电机的控制方式均反馈到所述读取数据中并得到对应调整；如果左油缸和右油缸的压力差绝对值大于极限设定5MPa时则说明左侧活动挤压辊和右侧活动挤压辊已经失去控制，此时应停止大型高压对辊成型机的运行；

当左油缸与右油缸的压力差绝对值小于最大允许值时则说明左油缸和右油缸的压力平衡且运行良好并能继续往下判断左侧活动挤压辊和右侧活动挤压辊与固定挤压辊之间的辊缝差值，如果左侧活动挤压辊与固定挤压辊之间的辊缝平均值减右侧活动挤压辊与固定挤压辊之间的辊缝平均值大于最大允许值50mm时，说明左侧活动挤压辊与固定挤压辊之间的给料较多且影响辊压效果，此时应减少左螺旋电机10%左右的额定转速以降低左侧活动挤压辊间的给料下料量并用于平衡两辊挤压间的给料；如果右侧活动挤压辊与固定挤压辊之间的辊缝平均值减左侧活动挤压辊与固定挤压辊之间的辊缝平均值大于最大允许值50mm时，说明右侧活动挤压辊与固定挤压辊之间的给料较多且影响辊压效果，此时应减少右螺旋电机10%左右的额定转速以降低右侧活动挤压辊间的给料下料量并用于平衡两辊挤压间的给料；上述两种左螺旋电机和右螺旋电机的控制方式均反馈到所述读取数据中并得到对应调整；如果左侧活动挤压辊和右侧活动挤压辊之间辊缝之差的绝对值大于极限设定80mm时则说明左侧活动挤压辊和右侧活动挤压辊已经失去控制，此时应停止大型高压对辊成型机的运行；

上述几种左螺旋电机和右螺旋电机的控制方式在自动模式控制下始终处于即时反馈和即时对应调整状态中，以此完成大型高压对辊成型机的自动化智能控制。

由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果：

1、给料机中左螺旋电机和右螺旋电机的转速，当左螺旋电机和右螺旋电机的转速提高后会增加两挤压辊之间的给料量，进而撑开两个挤压辊使其辊缝值提高，由于液压油路中的两个油缸设有单向阀，因此辊缝的提高会是挤压力的提高，此时连续给料对两挤压辊的反作用力也相应增加，进而使得主电机的扭矩会相应提高并使主电机电流提高，本发明通过自动化智能控制解决了上述问题，使大型高压对辊成型机处于合理的运行区间。

2、本发明可以使高压对辊成型机在带负荷运行中实现自我调节，进而达到高压对辊成型机在设定参数下的稳定工作之目的。

3、本发明实现了大型高压对辊成型机在带料运行中的自动化控制，减轻了操作者的劳动强度，保证了大型高压对辊成型机的长期连续运行。

4、本发明的自动化智能控制非常方便可靠，即使操作者对该系统不是特别熟悉，也不会因为操作错误造成设备损伤。

5、在本发明的自动化智能控制程序中，各种技术参数都是可以提前设定或是更改的，便于根据不同的物料设定相应的技术参数，自动化智能控制程序便于更改优化，如果需要还可以增加其它控制量等。

附图说明

图1是本发明自动化智能控制程序的逻辑模块简图。

具体实施方式

本发明是一种用于大型高压对辊成型机自动化智能控制方法，本发明实现了大型高压对辊成型机在给料运行中的自动化控制，减轻了操作者的劳动强度，保证了大型高压对辊成型机的长期连续运行。

为详细说明本发明的自动化智能控制方法且在未给出大型高压对辊成型机的具体结构图情况下，对大型高压对辊成型机的结构简单限定如下：

大型高压对辊成型机基本包括主电机、减速器、机架、两个挤压辊、两个油缸及给料机，给料机上端分别配置有左螺旋电机和右螺旋电机，主电机通过减速器为成型机提供动力，减速器通常为双输出结构且作用是实现两个挤压辊的同步运行，减速器的一输出轴刚性联接固定挤压辊，减速器的另一输出轴柔性联接活动挤压辊，机架起到两挤压辊的支撑作用，两个油缸安装在活动挤压辊轴向左右两侧并在运行中给固定挤压辊及物料实施挤压力并保持两挤压辊受力及下料均匀，给料机位于两挤压辊上方的中间并给物料一个预压力。

相对于本发明的自动化智能控制方法由于在所述技术方案中详尽说明，所以不另赘述，但本发明的自动化智能控制方法有效解决了主电机电流、左螺旋电机及右螺旋电机电流需稳定在一个安全的控制范围内，两个油缸的压力差需稳定在一个控制范围内，活动挤压辊和固定挤压辊的两辊缝之差值需稳定在一定控制范围内之问题，所产生的创造性和积极效果对本领域技术人员而言是显而易见的，这通过本文的积极效果也能充分体现出。

需要说明的是：

1、虽然图1给出了本发明自动化智能控制程序的逻辑模块简图，但该简图只是用来补充说明所述技术方案，该简图的未述内容均以所述技术方案为准。

2、在本发明的自动化智能控制程序中，各种技术参数都是可以提前设定或是更改的以便于根据不同的物料设定相应的技术参数，因此相关技术参数设定并不是一成不变的，本发明的自动化智能控制程序最大好处是便于更改和优化，如果需要还可以增加其它控制量等，而这些更改、优化、增加均属于本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于大型高压对辊成型机自动化智能控制方法，大型高压对辊成型机包括主电机、减速器、机架、两个挤压辊、两个油缸及给料机，给料机上端分别配置有左螺旋电机和右螺旋电机，主电机通过减速器为成型机提供动力，减速器为双输出结构且作用是实现两个挤压辊的同步运行，减速器的一输出轴刚性联接固定挤压辊，减速器的另一输出轴柔性联接活动挤压辊，机架起到两挤压辊的支撑作用，两个油缸安装在活动挤压辊轴向左右两侧并在运行中给固定挤压辊及物料实施挤压力并保持两挤压辊受力及下料均匀，给料机位于两挤压辊上方的中间并给物料一个预压力，其特征是：

当大型高压对辊成型机进入自动模式控制时，所有控制技术参数均能被读取数据，因此当空载启动主电机时，主电机电流上升至空载运行30%左右的额定电流时说明主电机启动成功且才能进行给料机的下料操作；

给料机的下料操作在所述自动模式控制下启动左螺旋电机和右螺旋电机，所述自动模式控制判断左螺旋电机和右螺旋电机的电流大小，当左螺旋电机和右螺旋电机的电流超过设定电流时则说明给料机的下料不畅即下料速度过快，此时应降低左螺旋电机和右螺旋电机的转速，转速降低额定转速的10%左右；当左螺旋电机和右螺旋电机的电流不超标即下料顺畅时则说明给料机投料正常并能往下继续运行；

将30%的主电机额定电流称之为最小值而将90%的主电机额定电流称之为最大值，将带载运行的主电机电流介于最小值和最大值之间称之为稳定运行区间，如果主电机电流小于所述最小值且大于空载电流时则说明两挤压辊之间的给料量比较少，此时应同时增加左螺旋电机和右螺旋电机10%左右的额定转速以提高给料量；如果主电机电流大于所述最大值且小于额定电流时则说明两挤压辊之间的给料量比较多，此时应同时减少左螺旋电机和右螺旋电机10%左右的额定转速以减少给料量；如果主电机电流大于额定电流则说明两挤压辊之间的给料量极多并超过主电机的额定承受能力，此时应同时大幅度减少左螺旋电机和右螺旋电机20%左右的额定转速以大幅度减少给料量并达到保护主电机不过载之目的；上述三种左螺旋电机和右螺旋电机的控制方式均反馈到所述读取数据中并得到对应调整；

当主电机电流处于所述稳定运行区间则说明给料量适中且主电机运行平稳，继续往下判断左油缸和右油缸的压力差；如果左油缸压力值减右油缸压力值大于最大允许值，最大允许值为2MPa，说明活动挤压辊的左侧给料量比活动挤压辊的右侧给料量多，此时应减少左螺旋电机10%左右的额定转速以降低活动挤压辊的左侧给料量并用于平衡两挤压辊之间的给料状态；如果右油缸压力值减左油缸压力值大于最大允许值，最大允许值为2MPa，说明活动挤压辊的右侧给料量比活动挤压辊的左侧给料量多，此时应减少右螺旋电机10%左右的额定转速以降低活动挤压辊的右侧给料量并用于平衡两挤压辊之间的给料状态；上述两种左螺旋电机和右螺旋电机的控制方式均反馈到所述读取数据中并得到对应调整；如果左油缸和右油缸的压力差绝对值大于极限设定值，极限设定值为5MPa，说明活动挤压辊的左侧和活动挤压辊的右侧已经失去控制，此时应停止大型高压对辊成型机的运行；

当左油缸与右油缸的压力差绝对值小于最大允许值时则说明左油缸和右油缸的压力平衡且运行良好，继续往下判断活动挤压辊的左侧和活动挤压辊的右侧与固定挤压辊之间的辊缝差值；如果活动挤压辊的左侧与固定挤压辊之间的辊缝值减去活动挤压辊的右侧与固定挤压辊之间的辊缝值大于最大允许值，该最大允许值为50mm，说明活动挤压辊的左侧与固定挤压辊之间的给料量较多且影响辊压效果，此时应减少左螺旋电机10%左右的额定转速以降低活动挤压辊的左侧与固定挤压辊之间的给料量并用于平衡两个挤压辊之间的给料状态；如果活动挤压辊的右侧与固定挤压辊之间的辊缝值减去活动挤压辊的左侧与固定挤压辊之间的辊缝值大于最大允许值，该最大允许值为50mm，说明活动挤压辊的右侧与固定挤压辊之间的给料量较多且影响辊压效果，此时应减少右螺旋电机10%左右的额定转速以降低活动挤压辊的右侧与固定挤压辊之间的给料量并用于平衡两个挤压辊之间的给料状态；上述两种左螺旋电机和右螺旋电机的控制方式均反馈到所述读取数据中并得到对应调整；如果活动挤压辊的左侧和活动挤压辊的右侧与固定挤压辊之间辊缝之差的绝对值大于极限设定值，极限设定值为80mm，说明活动挤压辊的左侧和活动挤压辊的右侧已经失去控制，此时应停止大型高压对辊成型机的运行；

上述几种左螺旋电机和右螺旋电机的控制方式在自动模式控制下始终处于即时反馈和即时对应调整状态中，以此完成大型高压对辊成型机的自动化智能控制。

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