CN107840115A - 一种煤料给料装置及给料速度控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤料给料装置及给料速度控制方法，装置包括给料装置本体，所述给料装置本体用于装载煤料，并通过输料装置将煤料输送至目标位置，其特征在于：还包括称重传感器和控制模块；所述给料装置通过所述称重传感器安装在支撑件上；所述称重传感器用于监测获取所述给料装置和煤料的总质量；所述控制模块用于根据所述总质量的变化确定实际给料速度，并针对预设的目标给料速度，以所述实际给料速度作为闭环反馈，调整所述输料装置的输料速度。具有结构简单，可靠性好，可精确控制给料速度等优点。
Description
技术领域
本发明涉及煤料处理技术领域，尤其涉及一种煤料给料装置及方法。
背景技术
在煤料分析处理过程中，通过皮带采制样机对煤料进行采样，在采制样过程中，通过输料装置（输送皮带）将料斗中的煤料输送到下一处理环节，进行破碎、缩分等处理。而现有技术中，一般只是通过控制输送皮带以恒定速度运动来实现较为均匀的给料，但实际给料的速度是基于输送皮带的出口截面积和皮带的速度来确定，受限于煤料的粒度、密度等影响因素，存在出料速度不可精确控制，无法匀速给料的问题。由于给料速度不精准，极易造成对煤料下一步的处理环节中存在堵煤。并且现有技术中通过输送皮带均速运动进行给料，无法自动判断输送皮带是否发生堵煤的异常，不利于采制环节的全自动运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单，可靠性好，可精确控制给料速度的煤料给料装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种煤料给料装置，包括给料装置本体，所述给料装置本体用于装载煤料，并通过输料装置将煤料输送至目标位置，还包括称重传感器和控制模块；
所述给料装置通过所述称重传感器安装在支撑件上；
所述称重传感器用于监测获取所述给料装置和煤料的总质量；
所述控制模块用于根据所述总质量的变化确定实际给料速度，并针对预设的目标给料速度，以所述实际给料速度作为闭环反馈，调整所述输料装置的输料速度。
进一步地，所述控制模块包括实际给料速度计算子模块、给料偏差计算子模块和速度调节子模块；
所述实际给料速度计算子模块用于根据所述称重传感器两次采样的总质量计算实际给料速度；
所述给料偏差计算子模块用于根据预设的目标给料速度和实际给料速度计算给料偏差；
所述速度调节子模块用于根据所述给料偏差向所述输料装置发送速度调节信号。
进一步地，还包括滤波模块，所述滤波模块用于对所述称重传感器的采样信号进行滤波处理。
进一步地，所述输料装置根据所述速度调节信号，通过调整变频器的输出频率来调整变频电机的转速。
进一步地，还包括异常判断模块，所述判断模块用于判断所述实际给料速度是否小于预设的门槛值，是则判断给料异常，否则判断给料正常。
进一步地，所述称重传感器为多个。
一种煤料给料速度控制方法，包括： S1. 按预设的采样周期采样获取给料装置和煤料的总质量，并根据总质量的差值计算煤料的实际给料速度；
S2. 针对预设的目标给料速度，以所述实际给料速度作为闭环反馈，调整所述给料装置中输料设备的速度。
进一步地，步骤S1中采样获取的总质量，进行滤波处理，以消除干扰；所述滤波处理方法优选一阶低通滤波。
进一步地，还包括根据总质量的差值判断给料装置是否故障，当所述总质量的差值小于预设的阈值时，判断给料异常。
进一步地，所述预设的采样周期为与所述输料设备速度相关的可变采样周期，输料设备速度越大，采样周期越短。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1、本发明通过实时监测给料装置的重量变化来确定实际的给料速度，并以实际给料速度作为反馈实时调整输料装置的速度，可准确的实现煤料的精确给料，同时，根据重量的变化情况，可准确的判断输料装置中是否发生堵煤异常，给料精度高，可控性好，稳定性高，安全性好，自动化程度高，可有效提高***的整体性能。
2、本发明的给料装置结构、原理简单，成本低，易于实施。
附图说明
图1为本发明具体实施例结构示意图。
图2为本发明具体实施例模块结构示意图。
图3为本发明具体实施例工作逻辑示意图。
图4为本发明具体实施例流程示意图。
图例说明：1、入料斗；2、出料口；3、输料装置；4、称重传感器；5、支撑件。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
本实施例的煤料给料装置，包括给料装置本体，所述给料装置本体用于装载煤料，并通过输料装置将煤料输送至目标位置，还包括称重传感器和控制模块；所述给料装置通过所述称重传感器安装在支撑件上；所述称重传感器用于监测获取所述给料装置和煤料的总质量；所述控制模块用于根据所述总质量的变化确定实际给料速度，并针对预设的目标给料速度，以所述实际给料速度作为闭环反馈，调整所述输料装置的输料速度。如图1所示，给料装置本体包括入料斗1，用于存储煤料。入料斗1中的煤料通过出料口2落到输料装置3的皮带上，通过电机带动皮带转动，将皮带上的煤料输送到下一个处理位置。给料装置本体整体通过称重传感器4安装在支撑件5上，通过称重传感器4，即可测得给料装置本体以及其中所存储的煤料的总质量。
在本实施例中，称重传感器为多个，根据给料装置本体的实际大小，称重传感器优选为4个，分别安装在给料装置本体的四个脚的位置，当然，还可以根据实施需要增加称重传感器的数量，优选为均匀设置给料装置本体的下方。一方向保证结构的稳定，另一方面保证称重结果准确。
在本实施例中，如图2所示，所述控制模块包括实际给料速度计算子模块、给料偏差计算子模块和速度调节子模块；所述实际给料速度计算子模块用于根据所述称重传感器两次采样的总质量计算实际给料速度；所述给料偏差计算子模块用于根据预设的目标给料速度和实际给料速度计算给料偏差；所述速度调节子模块用于根据所述给料偏差向所述输料装置发送速度调节信号。还包括滤波模块，所述滤波模块用于对所述称重传感器的采样信号进行滤波处理。在本实施例中，由于称重传感器设置在给料装置本体的下方，并且输料装置处于运行状态，因此，称重传感器的检测数据容易受到干扰，因此，通过滤波模块对称重传感器的检测数据进行滤波。具体地，可通过硬件或软件的方式进行滤波，硬件方式如滤波电路。
在本实施例中，通过对多个称重传感器的结果进行求和得到总质量，实际给料速度计算子模块通过计算两次采样的总质量的差值确定实际给料速度。给料偏差计算子模块计算预设的目标给料速度和实际给料速度的差值得到给料偏差，速度调节子模块对给料偏差进行判断，当给料偏差大于零时，说明实际给料速度低于目标给料速度，需要提高输料装置的运行速度，向输料装置发送加速调节信号，当给料偏差小于零时，说明实际给料速度高于目标给料速度，需要降低输料装置的运行速度，向输料装置发送减速调节信号。在本实施例中，进一步地，为了使得对输料装置的调整不至于太过频繁，以及防止调整过程中在零点位置产生来回振荡，通过设置误差允许范围，仅当给料偏差超出误差允许范围时，向输料装置发送速度调节信号。在本实施例中，实际给料速度计算子模块、给料偏差计算子模块和速度调节子模块即可通过控制程序实现，也可以通过简单的加减法电路、滤波电路、比较电路来实现。
在本实施例中，输料装置采用变频电机作为驱动动力源，变频控制器根据速度调节子模块所发送的调节信号，调节变频器的输出频率，控制变频电机相应的提高或降低运行速度，从而实现对给料速度的调整。
本实施例的逻辑控制流程如图3所示，预先设定好目标给料速度（目标定重量变化速率），以实际给料速度（实际重量变化速率）为反馈，计算两者的偏差值，通过偏差值来确定变频电机的变频控制，调节变频电机的转速，即给料皮带（输料装置）的速度，实现给料速度的调节。通过以实际给料速度为闭环反馈，可以实现对给料速度的精确调节。
在本实施例中，还包括异常判断模块，所述判断模块用于判断所述实际给料速度是否小于预设的门槛值，是则判断给料异常，否则判断给料正常。当实际给料速度的小于预设的门槛值时，说明出料口2落料不正常，发生了煤料的堵塞。当发生给料异常时，异常判断模块控制报警模块发出异常警报。报警模块为报警灯和/或声音报警器。
如图4所示，本实施例的煤料给料速度控制方法，包括：S1. 按预设的采样周期采样获取给料装置和煤料的总质量，并根据总质量的差值计算煤料的实际给料速度；S2. 针对预设的目标给料速度，以所述实际给料速度作为闭环反馈，调整所述给料装置中输料设备的速度。
在本实施例中，步骤S1中采样获取的总质量，进行滤波处理，以消除干扰；所述滤波处理方法优选一阶低通滤波。还包括根据总质量的差值判断给料装置是否故障，当所述总质量的差值小于预设的阈值时，判断给料异常。所述预设的采样周期为与所述输料设备速度相关的可变采样周期，输料设备速度越大，采样周期越短。输料设备速度越大，说明在单位时间输送的煤料也越多，为了保证监测、控制的精度，本实施例通过可变的采样周期，缩短采样的周期，提高采样频率，从而更精确的监测煤料的变化情况，以及时、准确的进行给料速度的控制。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种煤料给料装置，包括给料装置本体，所述给料装置本体用于装载煤料，并通过输料装置将煤料输送至目标位置，其特征在于：还包括称重传感器和控制模块；
所述给料装置通过所述称重传感器安装在支撑件上；
所述称重传感器用于监测获取所述给料装置和煤料的总质量；
所述控制模块用于根据所述总质量的变化确定实际给料速度，并针对预设的目标给料速度，以所述实际给料速度作为闭环反馈，调整所述输料装置的输料速度。
2.根据权利要求1所述的煤料给料装置，其特征在于：所述控制模块包括实际给料速度计算子模块、给料偏差计算子模块和速度调节子模块；
所述实际给料速度计算子模块用于根据所述称重传感器两次采样的总质量计算实际给料速度；
所述给料偏差计算子模块用于根据预设的目标给料速度和实际给料速度计算给料偏差；
所述速度调节子模块用于根据所述给料偏差向所述输料装置发送速度调节信号。
3.根据权利要求2所述的煤料给料装置，其特征在于：还包括滤波模块，所述滤波模块用于对所述称重传感器的采样信号进行滤波处理。
4.根据权利要求3所述的煤料给料装置，其特征在于：所述输料装置根据所述速度调节信号，通过调整变频器的输出频率来调整变频电机的转速。
5.根据权利要求4所述的煤料给料装置，其特征在于：还包括异常判断模块，所述判断模块用于判断所述实际给料速度是否小于预设的门槛值，是则判断给料异常，否则判断给料正常。
6.根据权利要求1至5所述的煤料给料装置，其特征在于：所述称重传感器为多个。
7.一种煤料给料速度控制方法，其特征在于：
S1. 按预设的采样周期采样获取给料装置和煤料的总质量，并根据总质量的差值计算煤料的实际给料速度；
S2. 针对预设的目标给料速度，以所述实际给料速度作为闭环反馈，调整所述给料装置中输料设备的速度。
8.根据权利要求7所述的煤料给料速度控制方法，其特征在于：步骤S1中采样获取的总质量，进行滤波处理，以消除干扰；所述滤波处理方法优选一阶低通滤波。
9.根据权利要求8所述的煤料给料速度控制方法，其特征在于：还包括根据总质量的差值判断给料装置是否故障，当所述总质量的差值小于预设的阈值时，判断给料异常。
10.根据权利要求7至9任一项所述的煤料给料速度控制方法，其特征在于：所述预设的采样周期为与所述输料设备速度相关的可变采样周期，输料设备速度越大，采样周期越短。
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