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  一、控制原理:

  给料系统是保障定量装车机快速装车的前提条件,它直接决定了装车的速度和连续性,因此,该过程的自动化控制尤为重要。该系统的控制对象主要包括给料机、变频器、输送胶带及缓冲仓料位等。其中给料机数量较多,从几台到几十台不等。

  传统的给料系统控制方式是利用脉冲给料原理,在定量装车设备装车过程中交替增减输送给料机的启动数量来调节给料速度;继而调整缓冲仓料位。该方式的料位波动值往往很大∶给料机启停频繁,并且需要操作人员实时观察屏幕上所显示的缓冲仓料位,决定给料机启停,容易错过启动时机造成列车停留。

  为了实现给料系统的平稳有序控制,主要泵、电、动机均采用了变频调速方式。并通过闭环反馈控制和模糊控制、PID控制相结合的控制方式,保证参数调节的实时性与稳定性。

  定量装车机的给料系统以缓冲仓料位作为被控量,料位测量传感器测量结果以kg为单位。考虑到物料粒度、物料湿度、缓冲仓高处落料的重力冲击、液压闸门震动的影响,以及列车额定载重的变化。在控制结构之中引入了模糊理论对被控变量进行修正,给缓冲仓一个相应的区间设定值,允许其在一个小范围内波动。给料开始前。根据列车的总节数与额定载重计算出装车总需求吨数,并默认缓冲仓料位从零往设定值逼近增长。在给料初期,输送胶带先行启动。起始流量为零,CST控制胶带逐渐达到满速,此时启动给料机,胶带流量趋向设定值。调节各PID参数,开始匀速的向缓冲仓送料。当缓冲仓料位进入到区间的设定值之时,缓冲仓闸板打开,开始装车配料。

  二、Matlab模拟分析:

  有研究采用Matlab软件对缓冲仓给料系统控制过程进行模拟研究,设置缓冲仓总料位为300t,观察定量装车机在225s装车时间内料位的变化情况,可以看出,在该段时间内,料位在10%~90%间变动。当料位低于10%时,指示灯显示煤量不足,给料机自动增大给煤量;当料位高于90%时,指示灯显示仓满,给料机自动减少给煤量,直到停止前方给煤输煤系统相关设备的运行。