CN110548591A - 基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法及破碎机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法，包括以下步骤：采集电动机电流值；将电动机电流值与第一预警电流值比较，如果大于等于则报警停机；判断电动机电流值是否连续上升，如果连续上升次数达到预警次数且电动机电流值达到第二预警电流值，则报警停机；判断当前电动机电流值是否超过预设的反转电流值，如果超过则启动电动机延时后反转，否则继续循环。本技术方案采用电流传感器检测液压管路的电流值，PLC一方面连续检测此电流信号的变化率，当变化率大于设定值时，即可认为大块金属进料异常，报警并停机；另一方面，PLC判断电动机电流值是否连续上升，以快速判断出是整捆物料过大导致刀箱堵转。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾破碎机，具体涉及一种基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法及破碎机。
背景技术
随着全球环保意识的增强，尤其是我国对垃圾分类回收利用的高度重视，垃圾破碎机的应用日益普遍。破碎机的动力分为电驱动和液压驱动两大类，所谓电驱动指电动机通过减速传动机构与刀轴连接驱动刀轴旋转进行垃圾破碎，液压驱动通常是液压马达通过减速机与刀轴相连，带动刀轴旋转工作，油泵提供动力。目前，由于待破碎的垃圾物料形态差异及进料方式的多样性和进料的不连续性，难免出现刀箱的卡料现象。对于单轴破碎机，发生卡料时必须停机，然后松开或打开筛网将多余的物料或难以破碎的硬质物料取出。这是比较麻烦的事，既费时又费工。对于双轴机则相对简单一些，只要卡滞的物料不是难以破碎的硬质金属等，都可以先停机后，接着反转刀轴，将卡滞的物料退出，然后短时停机再接着先正转一个刀轴，让该轴先切削几秒钟，随后另一根刀轴也投入正转，这样两根轴重新进入正常工作态----相向旋转(正转)。通常这样：正转----卡料反转---接着正转的循环，在一个卡滞物料出现后不超过三次即可将之消灭。超过三次还未消除，就要报警停机，进行人工检查，看刀箱内部是否有难以破碎的物料存在(如大铁块等)，这是目前破碎机常用的控制方法。对于电动机直驱的破碎机，其控制原理为：连续检测电动机电流，当电流超过电动机额定电流的1.5倍时，开始延时1.2-2秒，时间到后发信，过载计数器记一次数，且立即停机后延时几秒钟后，启动反转，再延时停机几秒钟后重新恢复正转。
对于液压驱动的破碎机，油路控制原理如下：主电机驱动油泵，油泵再驱动液压马达。每台油泵的A口和B口各装有一只压力表，油泵是变量泵，受比例阀对流量进行调节。当出现卡滞现象时，程序依据检测到的反馈压力自动调节比例阀开度，减小流量相应增大油压而保持油泵功率不变。连续检测油路的反馈压力，当压力达到设定值时，立即关闭比例阀，紧接着启动反转，延时到后恢复正转。
对于液压驱动系统，虽然在出现卡滞时，也遵循：正转----卡料反转----正转的循环，但与电动机循环的判据有所不同，电动机过载后电流超过某一值后，要延时最多2秒后，才发讯。而液压驱动过载压力一旦达到某一设置值，立即反转，没有延时。这是由于比例阀所控制的液压系统动作比电动机直驱系统的动作反应要灵敏得多，因此，中间不需要明显的停机环节。这也是为什么电机驱动系统每分钟正反转循环次数通常最多为3次，而液压驱动系统正反转次数则要多很多的原因。
对于液压驱动的破碎机，主电机电流变化并不明显，此处只有通过反馈压力的变化率才能判断出卡滞的严重程度。
此法存在以下缺陷：
1)无法区别导致卡料的究竟是因为加料过多导致堵塞还是加料并不多，但料中夹杂了难以破碎的大块金属，如生铁块等。大块金属的存在势必导致在多次正反转循环中损坏刀齿，造成一定的损失。
2)由于没有区分卡料的严重程度，如果是较小的团块，经过几次正反转循环可以将之破碎完，但若是整捆物料充塞了刀箱，使刀轴“寸步难行”，正反转循环于事无补，不光浪费时间，而且接近堵转的电流会对电动机绕组造成很大的热冲击，缩短电机的使用寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法及破碎机。
本发明所采用的技术方案为：
基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法，包括以下步骤
采集驱动破碎机的电动机电流值；
将所述电动机电流值与系统设定的第一预警电流值比较，如果大于等于则报警停机，否则进入下一步；
判断所述电动机电流值是否连续上升，如果连续上升次数达到预警次数且电动机电流值达到第二预警电流值，则报警停机，否则进入下一步；其中，所述第二预警电流值小于第一预警电流值且大于额定电流值；
判断当前所述电动机电流值是否超过预设的反转电流值，如果超过则启动电动机延时后反转，否则继续循环。
进一步，所述电动机电流值由电流传感器采集，所述电流传感器将电流信号反馈给PLC进行判断。
进一步，采集驱动破碎机的电动机电流值的周期为0.3秒。
优选的，所述第一预警电流值为2.5倍额定电流，第二预警电流值为2倍额定电流，所述反转电流值为1.5倍额定电流。
进一步，所述预警次数为3次至10次。
优选的，所述预警次数为7次。
本发明还包括与上述方法同一发明构思的技术方案，即一种应用上述基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法的破碎机，包括驱动器、电动机、电流传感器、PLC、刀箱，所述驱动器与电动机连接以用于驱动电动机工作，所述电流传感器用于检测电动机的电流值并反馈给所述PLC，所述刀箱内安装有由所述电动机的刀轴。
本发明具体实施例的有益效果：
本技术方案采用电流传感器检测电动机工作的电流值，能在几个毫秒内将电流信号转换成标准的4-20毫安电流信号，于是在PLC内部，一方面连续检测此电流信号的变化率，当变化率大于某一设定值时，即可认为大块金属进料异常，报警并停机，避免多次正反转循环中损坏刀齿；另一方面，PLC判断电动机电流值是否连续上升，以快速判断出是整捆物料过大导致刀箱堵转，从而报警停机，避免无谓的正反转，以节约时间。
附图说明
下面通过附图及具体实施方式对本发明进行详细的说明。
图1为本发明破碎机异常进料控制方法的实施例流程图；
图2为本发明破碎机的实施例原理图。
具体实施方式
如图1所示，为本发明基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法，包括以下步骤
采集驱动破碎机的电动机电流值，记为VD600；
将所述电动机电流值与系统设定的第一预警电流值比较，如果大于等于则报警停机，否则进入下一步；本实施例中第一预警电流值为2.5倍额定电流，额定电流记为Ie；
判断所述电动机电流值是否连续上升，如果连续上升，则累计计数器，当次数达到预警次数(7次)且电动机电流值达到第二预警电流值，则判断为刀箱堵转，报警停机，否则进入下一步；其中，所述第二预警电流值小于第一预警电流值，第二预警电流值为2倍额定电流，VD604为上一次中断扫描的电动机电流值，初始值为0；
判断当前所述电动机电流值是否超过预设的反转电流值，如果超过则启动电动机延时(2秒)后反转，否则继续循环。其中，反转电流值为1.5倍额定电流。
具体的，所述电动机电流值由电流传感器采集，所述电流传感器将液压管路压力转换成电流信号之后反馈给PLC进行判断。
其中，采集驱动破碎机的电动机电流值的周期为0.3秒，所述预警次数为3次至10次。优选的预警次数为7次，乘以0.3秒也就是2.1秒，此时，如果电流已经上升到2倍的额定值，则报警停机。否则继续计时，如果还在继续上升，则总会满足此条件，也就是最终会报警停机。如果中途出现了下降，则会从头再来。
本技术方案的发明构思是，存在大块金属等异物时，电动机电流值会极大，设定一个较大的预警值即可识别出。而存在硬质大件固体物料堵转时，电动机电流值较正常破碎普通垃圾时要上升快许多，因此设定较短次数达到另一预警值可以识别出，因此，基于电流变化率，本方案采用电流传感器检测电动机工作的电流值，能在几个毫秒内将大电流信号转换成标准的4-20毫安电流信号，于是在PLC内部，一方面连续检测此电流信号的变化率，当变化率大于某一设定值时，即可认为大块金属进料异常，报警并停机，避免多次正反转循环中损坏刀齿；另一方面，PLC判断电动机电流值是否连续上升，以快速判断出是整捆物料过大导致刀箱堵转，从而报警停机，避免无谓的正反转，以节约时间。
本发明还包括与上述方法同一发明构思的技术方案，即一种应用上述基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法的破碎机，包括驱动器1、电动机2、电流传感器3、PLC、刀箱4，驱动器1与电动机2连接以用于驱动电动机2工作，电流传感器3用于检测电动机2的电流值并反馈给所述PLC，刀箱4内安装有由所述电动机2的刀轴5。
以上实施例是对本发明的解释，但是，本发明并不局限于上述实施方式中的具体细节，本领域的技术人员在本发明的技术构思范围内进行的多种等同替代或简单变型方式，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法，其特征在于，包括以下步骤
采集驱动破碎机的电动机电流值；
将所述电动机电流值与系统设定的第一预警电流值比较，如果大于等于则报警停机，否则进入下一步；
判断所述电动机电流值是否连续上升，如果连续上升次数达到预警次数且电动机电流值达到第二预警电流值，则报警停机，否则进入下一步；其中，所述第二预警电流值小于第一预警电流值且大于额定电流值；
判断当前所述电动机电流值是否超过预设的反转电流值，如果超过则启动电动机延时后反转，否则继续循环。
2.根据权利要求1所述的基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法，其特征在于：所述电动机电流值由电流传感器采集，所述电流传感器将电流信号反馈给PLC进行判断。
3.根据权利要求1所述的基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法，其特征在于：采集驱动破碎机的电动机电流值的周期为0.3秒。
4.根据权利要求1所述的基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法，其特征在于：所述第一预警电流值为2.5倍额定电流，第二预警电流值为2倍额定电流，所述反转电流值为1.5倍额定电流。
5.根据权利要求1所述的基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法，其特征在于：所述预警次数为3次至10次。
6.根据权利要求5所述的基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法，其特征在于：所述预警次数为7次。
7.一种应用权利要求1-6任一所述基于电流变化率的破碎机异常进料控制方法的破碎机，其特征在于，包括驱动器、电动机、电流传感器、PLC、刀箱，所述驱动器与电动机连接以用于驱动电动机工作，所述电流传感器用于检测电动机的电流值并反馈给所述PLC，所述刀箱内安装有由所述电动机的刀轴。
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