CN202884937U - 一种垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统 - Google Patents

Abstract

一种垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，包括：若干推料器、若干液压阀组、若干位移编码器、一PLC控制器以及一操作站，每一推料器上分别设置有一液压阀组和一位移编码器，推料器的液压缸两端分别连接一液压油管，位移编码器安装在推料器上，PLC控制器连接在液压阀组和位移编码器上，操作站连接PLC控制器；液压阀组进一步包括：用以控制推料器运动方向的电磁换向阀，电磁换向阀上设有若干阀门，包括两个液压油管阀、一进油阀以及一回油阀，两个液压油管阀分别连接液压油管，进油阀连接一进油管，回油阀连接一回油管；用以控制推料器平稳运动的平衡阀，设置在液压油管上；用以控制推料器运动速度的流量调节阀，连接在进油管上。

Description

一种垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统

技术领域

本实用新型涉及焚烧设备领域，特别涉及一种垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统。

背景技术

中大型机械炉排式生活垃圾焚烧炉基本上都有2个或者3个能够独立运动的推料器，推料器速度控制的好坏以及它们之间的同步性对垃圾给料的均匀性有很大的影响，而垃圾给料的均匀性是影响焚烧炉能否稳定运行的重要条件。

当前国内很多中大型机械炉排式生活垃圾焚烧炉的推料器的速度控制不能实现连续稳定的动作，而是间隔动作；或者虽然有的是连续动作的，但是动作的速度和多个推料器之间的同步性很差，因而导致垃圾给料的不均匀。所以解决推料器速度控制的精确性以及多个推料器的同步性是很必要。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，该系统的每个推料器由单独的阀组和位移编码器进行控制和测量，能够实现每个推料器的精准速度控制以及多个推料器的精准同步控制，改善了了垃圾给料的均匀性，提高了燃烧工况的稳定性。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，包括：若干推料器、若干液压阀组、若干位移编码器、一PLC控制器以及一操作站，每一推料器上分别设置有一液压阀组和一位移编码器，推料器的液压缸的两端分别连接一液压油管，位移编码器安装在推料器上，用以测量推料器的当前位移值PV，PLC控制器连接在液压阀组和位移编码器上，用以接收位移编码器的数据并控制液压阀组，操作站连接PLC控制器，用以控制PLC控制器，PLC控制器控制推料器的运行；

较佳的，液压阀组进一步包括：

用以控制推料器运动方向的电磁换向阀，电磁换向阀上设有若干阀门，包括两个液压油管阀、一进油阀以及一回油阀，两个液压油管阀分别连接液压油管，进油阀连接一进油管，回油阀连接一回油管；

用以控制推料器平稳运动的平衡阀，设置在液压油管上；

用以控制推料器运动速度的流量调节阀，连接在进油管上。

较佳的，PLC控制器包括：乘法器、推料器前进位移设定值累加模块、推料器后退位移设定值递减模块、选择器、PID计算器以及比例阀，乘法器连接在推料器前进位移设定值累加模块和推料器后退位移设定值递减模块上，推料器前进位移设定值累加模块和推料器后退位移设定值递减模块连接选择器，选择器连接PID计算器，PID计算器连接比例阀，比例阀控制推料器的运动速度。

较佳的，推料器前进位移设定值累加模块包括：

加法器，连接乘法器，用以累加推料器在每一扫描周期内的位移得到一目标值SV；

累加模块选择器，连接加法器和位移编码器，用以根据推料器的运动方向选择一个值；

小值选择器，连接累加模块选择器，用以保证多个推料器在前进方向上的同步性。

较佳的，推料器后退位移设定值递减模块包括：

减法器，连接乘法器，用以累加推料器在每一扫描周期内的位移得到一目标值SV；

递减模块选择器，连接减法器和位移编码器，用以根据推料器的运动方向选择一个值；

大值选择器，连接递减模块选择器，用以保证多个推料器在后退方向上的同步性。

较佳的，液压油管上设有测压接头，液压接头用于测量油压。

较佳的，液压阀组上设有维修阀，用于对垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统进行调试和检修。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的多个推料器精准速度控制及同步型控制的装置结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的PLC控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

请参考图1，本实施例中用有3个推料器11、12和13的大型焚烧炉为例，推料器用液压缸10来驱动，每个推料器都配有单独的液压阀组和位移编码器9，每个推料器可以单独动作。位移编码器9用来检测推料器的当前位移，并把此位移信号送至PLC控制器14用于计算控制；流量调节阀3接受PLC控制器14送出的控制信号，通过调节送至液压缸的液压油量的多少实现对推料器移动速度的控制；电磁换向阀4也接受PLC控制器14送出的控制信号，用来控制推料器的前进动作和后退动作，此阀有3个位置，当在中间位置时，油路不通，推料器不动作，当右侧电磁铁得电，P、A口接通，B、T口接通，这时推料器前进，当左侧电磁铁得电，P、B口接通，A、T口接通，这时推料器后退动作；推料器在前进过程中，平衡阀5用来调节回油管路上的备压，用来抑制推料器在前进过程中由于阻力的突变引起的动作不稳定；PLC控制器14包括：乘法器91、推料器前进位移设定值的累加模块92、推料器后退位移设定值的递减模块96、选择器910、PID计算器911以及控制推料器速度大小的比例阀912，乘法器91连接在累加模块92和递减模块96上，累加模块92和递减模块96连接选择器910，选择器910连接PID计算器911，PID计算器911连接比例阀912；PLC控制器14把现场仪表的信号送至控制器，根据编写的控制程序来执行相关动作指令； 操作站就是人机界面，用来操作、监视设备的工作情况；液压油管7上靠近液压缸10处采用液压油软管8。

PID控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。PID控制器作为最早实用化的控制器已有70多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器，本实用新型在此不再对PID控制器做赘述。

请参照图2，本示意图概述了写在PLC控制器14里的控制算法。

在操作站15上设定推料器的速度V1，V1与S1相乘得出推料器在PLC控制器14的每个扫描周期时间内要移动的距离。选择器94和98选择的条件是当推料器移动到后位（推料器退至最后的位置）或者前位（推料器前进至最前的位置）时选择（1）处数据用于后面的计算，当不在后位或者前位时（0）处数据用于后面的计算。选择器910的条件是当推料器前进时选择（1）处用于后面的计算，当后退时选择（0）处数据用于后面的计算。 我们以推料器从后位位置开始动作一个循环为例进行说明，当推料器在后位时，选择器94要选择（1）的数据，（1）处数据是编码器测量得到的推料器当前实际位置。其中小值选择器95是为了保证多个推料器的前进过程的同步性，都要从后位的位移值开始累加计算。当推料器离开后位开始前进时，选择器94要选择（0）处，这样加法器93就会把推料器当前所在的位移值与前面计算出来的推料器移动的速度值相加 ，这样推料器移动的目标值就会以设定的速度增大。这样一个以一定速率累加的设定值作为PID计算器11的SV值，位移编码器9测量的推料器当时位移值作为PID计算器11的PV值，通过PID计算器11的调节这样就实现了前进过程的控制计算，直到推料器移动到前位位置，电磁换向阀4切断油路使推料器停止；在推料器的后退过程计算如下： 当推料器在前位时，选择器98要选择（1）的数据，（1）处数据是位移编码器9测量得到的推料器当前实际位置。其中大值选择器99是为了保证多个推料器的后退过程的同步性，都要从前位的位移值开始递减计算。当推料器离开前位开始后退时，选择器98要选择（0）处，这样减法器97就会把推料器当前所在的位移值与前面计算出来的推料器移动的速度值相减 ，这样推料器移动的目标值就会以设定的速度递减。这样一个以一定速率递减的设定值作为PID计算器11的SV值，位移编码器9测量的推料器当时位移值作为PID计算器11的PV值，通过PID计算器11的调节这样就实现了后退过程的控制计算，直到推料器移动到后位位置，电磁换向阀4切断油路使推料器停止；每个推料器就这样往复循环按照设定的速度移动。

本实施例的工作过程如下：

在操作站15上启动每个推料器，并设置推料器的移动速度，这样每个推料器根据动作指令在前位位置和后位位置之间往复循环动作。推料器的移动的速度是按照所设定的速度来移动的。

在操作站15上启动推料器，PLC控制器14则会按照里面程序指令来控制电磁换向阀4的位置，用来控制推料器的前进、后退、停止。前进时，使右侧电磁铁得电，P、A口接通， B、T口接通，这时推料器就会前进；后退时，使左侧电磁铁得电，P、B口接通， A、T口接通，这时推料器就会后退；停止时，两侧的电磁铁都不得电，阀芯处于中间位置，油路不通，推料器不动作。

PLC控制器14的运算要设定固定的扫描周期T1(s)，根据扫描周期的时间T1计算出单位速度(m/h)时每个扫描周期时间内推料器要移动的位移S1(mm)(S1=T1×1000/3600)，若推料器速度设定值为V1（m/h），在前进过程中，推料器的位置应该以每个扫描周期 ΔS1(mm)(ΔS1=V1×S1)的速度前进，在后退过程中，推料器的位置应该以每个扫描周期 ΔS1(mm)(ΔS1=V1×S1)的速度后退。在前进状态时，推料器的位置由开始所处的后位位置，通过PLC控制器的加法器以每个扫描周期ΔS1(mm)的速度进行累加，并把此值作为推料器动作的目标值（SV值）送入PID计算器，推料器的位移编码器把推料器当前位置测量值（PV值）送入PID计算器，PID计算器根据SV值与PV值的偏差来调整流量调节阀的开度大小，使SV值与PV值趋于一致。在后退状态时，推料器的位置由开始所处的前面位置，通过PLC控制器的减法器以每个扫描周期ΔS1(mm)的速度进行递减，并把此值作为推料器动作的目标值（SV值）送入PID，推料器的位移编码器把推料器当前位置测量值（PV值）送入PID，PID计算器根据SV值与PV值的偏差来调整流量调节阀的开度大小，使SV值与PV值趋于一致。在调试时通过调节PID的参数很容易使推料器的PV值很好地跟踪SV值。这样每个推料器就能按照在操作站上所设定的速度值精确地移动，若每个推料器的设定速度一样，这样多个推料器就能以同样的速度移动，达到多个推料器精准同步的控制目的。

在数据设定上，使多个推料器同时启动、停止，每个推料器的速度也都设定一样，这样就实现了多个推料器的精确速度控制以及同步控制。

本系统已在多个项目中实施，从应用的情况来看，推料器的速度与理论速度几乎没有差别，多个推料器之间的同步性也能控制在2mm以内。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，其特征在于，包括：若干推料器、若干液压阀组、若干位移编码器、一PLC控制器以及一操作站，每一推料器上分别设置有一液压阀组和一位移编码器，所述推料器的液压缸的两端分别连接一液压油管，所述位移编码器安装在所述推料器上，所述PLC控制器连接在所述液压阀组和位移编码器上，所述操作站连接所述PLC控制器。

2.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，其特征在于，所述液压阀组进一步包括：

用以控制所述推料器运动方向的电磁换向阀，所述电磁换向阀上设有若干阀门，包括两个液压油管阀、一进油阀以及一回油阀，所述两个液压油管阀分别连接所述液压油管，所述进油阀连接一进油管，所述回油阀连接一回油管；

用以控制所述推料器平稳运动的平衡阀，设置在所述液压油管上；

用以控制所述推料器运动速度的流量调节阀，连接在所述进油管上。

3.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，其特征在于，所述PLC控制器内程序运算的功能模块包括：乘法器、推料器前进位移设定值累加模块、推料器后退位移设定值递减模块、选择器、PID计算器以及比例阀，所述乘法器连接在所述推料器前进位移设定值累加模块和推料器后退位移设定值递减模块上，所述推料器前进位移设定值累加模块和推料器后退位移设定值递减模块连接所述选择器，所述选择器连接所述PID计算器，所述PID计算器连接所述比例阀。

4.如权利要求3所述的垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，其特征在于，所述推料器前进位移设定值累加模块包括：

用以累加所述推料器在每一扫描周期内的位移得到一目标值SV的加法器，连接所述乘法器；

用以根据所述推料器的运动方向选择一个值的累加模块选择器，连接所述加法器和所述位移编码器；

用以保证多个推料器在前进方向上的同步性的小值选择器，连接所述累加模块选择器。

5.如权利要求3所述的垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，其特征在于，所述推料器后退位移设定值递减模块包括：

用以累加所述推料器在每一扫描周期内的位移得到一目标值SV的减法器，连接所述乘法器；

用以根据所述推料器的运动方向选择一个值的递减模块选择器，连接所述减法器和所述位移编码器；

用以保证多个推料器在后退方向上的同步性的大值选择器，连接所述递减模块选择器。

6.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，其特征在于，所述液压油管上设有用于测量油压的测压接头。

7.如权利要求1所述的垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统，其特征在于，所述液压阀组上设有用于对垃圾焚烧炉多个推料器精准同步控制系统进行调试和检修的维修阀。

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