CN111958833A - 一种配方设定量互补调节系统及调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种配方设定量互补调节系统及调节方法，包括多个骨料斗斗体、设置在每个骨料斗斗体下方的电子皮带秤、及设置在电子皮带秤的下称重托辊上的称重传感器；还包括计算机、可编程控制器、信号变送器和变频器；所述计算机与可编程控制器连接，可编程控制器分别与各信号变送器、变频器连接，所述信号变送器与称重传感器相连并用于转换称重信号，所述变频器与电子皮带秤相连并用于对应调节各电子皮带秤的速度。本发明通过对使用相同物料的两种骨料设定流量的调节，保证在其中一种物料缺料或者下料异常的情况下，出料量都能满足配比要求，防止因下料异常导致成品料不合格，既保证了成品料的配比，又不会影响生产。

Description

一种配方设定量互补调节系统及调节方法
技术领域
本发明涉及一种配方设定量互补调节系统及调节方法。
背景技术
电子皮带秤是稳定土厂拌设备的重要组成部分，承担着输送、计量各种石子、沙子、石粉等骨料的功能。实际中，一台稳定土厂拌设备一般由3～6个电子皮带秤承担各种骨料的输送和计量，越来越多的用户购买设备时选择6个电子皮带秤，而实际使用骨料的种类一般不会达到6种，有些物料使用量较大时经常是使用两个料斗同时供给。控制程序根据生产总量和配比计算得出每种骨料的设定流量，然后控制电子皮带秤自动调整出料流量，一旦某一种或几种骨料下料不畅，搅拌生产出的成品料必然满足不了配比要求。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种配方设定量互补调节系统及调节方法，保证成品料的配比，确保生产的顺利进行。
为了实现上述目的，本发明采用的一种配方设定量互补调节系统，包括多个骨料斗斗体、设置在每个骨料斗斗体下方的电子皮带秤、及设置在电子皮带秤的下称重托辊上的称重传感器；还包括计算机、可编程控制器、信号变送器和变频器；
所述计算机与可编程控制器连接，可编程控制器分别与各信号变送器、变频器连接，所述信号变送器与称重传感器相连并用于转换称重信号，所述变频器与电子皮带秤相连并用于对应调节各电子皮带秤的速度。
作为改进，所述称重传感器采用悬臂梁式波纹传感器。
作为改进，所述信号变送器安装在电子皮带秤的机架上。
作为改进，所述计算机通过RS-232与可编程控制器连接，所述可编程控制器通过RS-485与各信号变送器、变频器连接。
另外，本发明还提供了一种基于所述系统的配方设定量互补调节方法，包括以下步骤：
步骤一、设定互补调节阈值Tv；
步骤二、设定设备生产总量和各骨料配比，计算出各骨料的初始设定流量，并记录各骨料生产的初始设定流量分别为Qs1、Qs2、...、Qsi；
步骤三、采集配料现场各路电子皮带秤传送的骨料重量信号以及变频器的速度信号，计算得出配料现场各骨料的瞬时流量Qp1、Qp2、...、Qpi；
步骤四、判断预设的使用相同物料的两种骨料初始设定流量和瞬时流量的偏差是否满足|Qsi-Qpi|/Qsi＞Tv，如果满足，即，若预设的使用相同物料的一路骨料初始设定流量Qsi与瞬时流量Qpi的偏差超过互补调节阈值Tv，则动态调节另一种相同物料骨料的设定流量；
如果不满足，则将各骨料的初始设定流量赋值给设定流量；重复本步骤。
作为改进，设置互补调节阈值Tv为0.1～0.3。
与现有技术相比，本发明能够实时监测各路骨料的瞬时流量，然后根据预设的使用相同物料的两种骨料瞬时流量变化进行分析，一旦判断出其中一路骨料瞬时流量偏差超过互补调节阈值，随即动态调节另一路骨料的设定流量，待流量偏差骨料恢复之后随即恢复另一路骨料设定流量至初始值，通过对使用相同物料的两种骨料设定流量的调节，保证在其中一种物料缺料或者下料异常的情况下，出料量都能满足配比要求，防止因下料异常导致成品料不合格，既保证了成品料的配比，又不会影响生产。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明互补调节系统的原理框图；
图3是本发明互补调节系统的流程图；
图中：1、骨料斗斗体，2、电子皮带秤，3、变频器，4、信号变送器，5、称重传感器，6、计算机，7、可编程控制器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一种配方设定量互补调节系统，包括多个骨料斗斗体1、设置在每个骨料斗斗体1下方的电子皮带秤2、及设置在电子皮带秤2的下称重托辊上的称重传感器5；
还包括计算机6、可编程控制器7、信号变送器4和变频器3；
所述计算机6通过RS-232总线与可编程控制器7进行通讯，可编程控制器7通过RS-485总线分别与各信号变送器4、变频器3进行通讯，所述信号变送器4与称重传感器5相连并用于转换称重信号，所述变频器3与电子皮带秤2相连并用于对应调节各电子皮带秤2的速度。其中，骨料斗斗体1的数量可以根据需要输送和计量的不同骨料的数量进行相应配置，每个骨料斗斗体1下方对应设置电子皮带秤2，每个电子皮带秤2的下称重托辊上对应设置称重传感器5，在电子皮带秤2的机架上设置有与称重传感器5相连并进行信号转换的信号变送器4；每个电子皮带秤2的速度均由相对应的变频器3调节，所述变频器3安装在电控柜内；计算机6中的控制程序实现对互补调节系统的综合控制。
具体的，控制程序根据称重传感器5测得的重量信号、变频器3的速度信号和流量标定系数，计算得出各路骨料的瞬时流量；将初始设定流量和瞬时流量输入到PID控制器中，利用PID调节控制变频器的转速。
作为实施例的改进，所述称重传感器5采用悬臂梁式波纹传感器，型号可以为XYL-2D-50，其精度高，安装方便。可编程控制器7，型号可以为DVP60ES200R。
结合图2所示，称重传感器5的毫伏等级电压信号接入信号变送器4中进行滤波放大处理，处理完的信号变换成数字量通过RS-485总线通讯传送至可编程控制器7，变频器3的输出频率等效认为和电子皮带秤2的转速成正比，其信号也是通过RS-485总线通讯传送至可编程控制器7；
计算机6中的控制程序通过通讯读取可编程控制器7传送过来的重量信号和速度信号，然后根据现场重量信号、速度信号和流量标定系数，计算得出各路骨料的瞬时流量，然后将设定流量和瞬时流量输入到PID程序中，利用PID闭环调节原理得出PID信号控制变频器3的转速来保证流量满足设定要求。实际中，互补调节系统改变的是预设的使用相同物料的两种骨料其中一种骨料的设定流量，控制计算机6通过PID闭环调节保证骨料的配比。
另外，结合图3所示，本发明还提供了一种配方设定量互补调节方法，包括以下步骤：
步骤一：在控制程序中设定互补调节阈值Tv，为了不影响正常的PID调节，又能保证互补调节系统的有效性，设置Tv的范围为0.1～0.3，可以根据现场使用情况设定；
步骤二：设定设备生产总量和各骨料配比，控制程序自动计算出各骨料的初始设定流量，每一次生产之前控制程序自动记录各骨料生产的初始设定流量为Qs1、Qs2、...、Qsi；
步骤三：采集配料现场各路骨料电子皮带秤传送物料的重量信号和变频器的速度信号，根据流量标定系数计算得出各路骨料的瞬时流量分别为Qp1、Qp2、...、Qpi；
步骤四：判断预设的使用相同物料的两种骨料初始设定流量和瞬时流量的偏差是否满足|Qsi-Qpi|/Qsi＞Tv，如果满足，即，若预设的使用相同物料的一路骨料初始设定流量Qsi与瞬时流量Qpi的偏差超过互补调节阈值Tv，则动态调节另一种相同物料骨料的设定流量；如果不满足，则将初始设定流量赋值作为各路骨料设定流量；然后重复本步骤。
作为本发明的进一步改进，计算机6中安装有控制程序，可以与可编程控制器7通讯采集重量信号和速度信号，并计算得出瞬时流量，并可以根据PID原理计算得出PID信号输出至变频器调节转速，保证流量满足设定要求。
另外，控制程序中可以使能或者禁止互补调节功能，用户可以根据现场情况及使用习惯进行切换。
作为本发明的进一步改进，控制程序中可以选择自由互补调节模式或者特定互补调节模式。如果不确定哪一路骨料下料异常，无法确定互补调节系统的主动控制方，可以选择自由互补调节模式由控制程序判断；如果现场某一路骨料经常缺料或下料异常，可以将该路骨料作为互补调节的主动控制方，另外一路骨料跟随该路主动控制方按照配比进行相应等比调整，以提高互补调节的效率。
另外，对于料斗数量较多的设备可以预设三种使用相同物料的骨料，然后根据所选择的互补调节模式进行控制。
本发明能够实时监测各路骨料的瞬时流量，然后根据预设的使用相同物料的两种骨料瞬时流量变化进行分析，一旦判断出其中一路骨料瞬时流量偏差超过互补调节阈值，随即动态调节另一路骨料的设定流量，待流量偏差骨料恢复之后随即恢复另一路骨料设定流量至初始值，通过对使用相同物料的两种骨料设定流量的调节，保证在其中一种物料缺料或者下料异常的情况下，出料量都能满足配比要求，防止因下料异常导致成品料不合格，既保证了成品料的配比，又不会影响生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种配方设定量互补调节系统，包括多个骨料斗斗体(1)、设置在每个骨料斗斗体(1)下方的电子皮带秤(2)、及设置在电子皮带秤(2)的下称重托辊上的称重传感器(5)；
其特征在于，还包括计算机(6)、可编程控制器(7)、信号变送器(4)和变频器(3)；
所述计算机(6)与可编程控制器(7)连接，可编程控制器(7)分别与各信号变送器(4)、变频器(3)连接，所述信号变送器(4)与称重传感器(5)相连并用于转换称重信号，所述变频器(3)与电子皮带秤(2)相连并用于对应调节各电子皮带秤(2)的速度。
2.根据权利要求1所述的一种配方设定量互补调节系统，其特征在于，所述称重传感器(5)采用悬臂梁式波纹传感器。
3.根据权利要求1所述的一种配方设定量互补调节系统，其特征在于，所述信号变送器(4)安装在电子皮带秤(2)的机架上。
4.根据权利要求1所述的一种配方设定量互补调节系统，其特征在于，所述计算机(6)通过RS-232总线与可编程控制器(7)连接，所述可编程控制器(7)通过RS-485总线与各信号变送器(4)、变频器(3)连接。
5.一种基于权利要求1-4任一项所述系统的配方设定量互补调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、设定互补调节阈值Tv；
步骤二、设定设备生产总量和各骨料配比，计算出各骨料的初始设定流量，并记录各骨料生产的初始设定流量分别为Qs1、Qs2、...、Qsi；
步骤三、采集配料现场各路电子皮带秤传送的骨料重量信号以及变频器的速度信号，计算得出配料现场各骨料的瞬时流量Qp1、Qp2、...、Qpi；
步骤四、判断预设的使用相同物料的两种骨料初始设定流量和瞬时流量的偏差是否满足|Qsi-Qpi|/Qsi＞Tv，如果满足，即，若预设的使用相同物料的一路骨料初始设定流量Qsi与瞬时流量Qpi的偏差超过互补调节阈值Tv，则动态调节另一种相同物料骨料的设定流量；
如果不满足，则将各骨料的初始设定流量赋值给设定流量；重复本步骤。
6.根据权利要求5所述的配方设定量互补调节方法，其特征在于，设置互补调节阈值Tv为0.1～0.3。
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