动力直驱式智能挤出机组的制作方法_2

文档序号:9800750阅读:来源:国知局
取得的最佳工艺参数下的最佳效益。
[0035]模块一、运行参数采集模块,采集:1、产量;2、功率;3、主轴转速;4、含水率;5、挤出压力;6、温度;7、物料位置;8、产品质量,通过旋转编码器、皮带秤量仪获取产量参数;通过电流变送器获取工作电流参数及功率参数;通过直驱器内部参数获取主轴转速;通过近红外水分测定仪测定物料的含水率参数;通过激光料位传感器获取物料位置参数;通过压力传感器获取挤出压力参数;通过温度传感器获取温度参数;通过断面图象识别系统识别产品质量。
[0036]模块二、数据输入模块通过人工输入和设置分析用参数,包括最大产量、主轴额定转速、主轴最小转速、主轴最大转速、最高挤出压力、最低挤出压力、不同时段电价、干燥费用系数、产量变动费用系数K、产量变动费用指数e、关联变动费用F、产品单价。
[0037]模块三、核心运算处理模块,集成硬件、软件系统,包括运算处理器、系统存储器,按人工智能规则,在规定的小范围,驱动输出执行模块执行运行参数,对模块一、二传递的参数和数据,进行运算和对比分析,找出最佳经济效益的参数,保证整个全线均衡生产。
[0038]模块四、输出执行模块,驱动:1、主轴转速-通过转速驱动器调整,2原料动态比例加水-通过比例加水阀调整;3、前后工序物料协调。
[0039]以上四个智能模块,实际的人工智能规则控制规则如下:
[0040]核心运算处理模块通过运算处理器采用以下公式计算单时效益值:
[0041]单时效益值=(产品单价X产量)一(电价X功率)一(干燥费用系数X含水率X产量)一多项求和Σ{ΚΧ (产量)e+F}
[0042]其中,K,e,F为常数,按照以下步骤计算:
[0043]步骤I)、设定最优主轴转速no,该最优主轴转速n0的初始值可设定为85%主轴额定转速,后面可根据计算结果重新设定,将含水率从13%?17%分若干档进行调整,如可分为十档,采用递增调整,通过运行参数采集模块获取各档对应的上述公式中的功率、产量、压力等各参数值,输出十档的单时效益值,对比得出最佳单时效益值,将对应的最优含水率Wo存储到系统存储器中;
[0044]步骤2)、以步骤I中的最优含水率Wo做为设定值,调整主轴转速,使转速从(1-5%)J到(1+5% )no分成若干档调整,比如可分为十档,通过运行参数采集模块,获取各档对应的上述公式中的功率、产量、压力等各参数值,输出各档的单时效益值,对比得出最佳单时效益值,将对应的最优主轴转速nO存储到系统存储器中;
[0045]步骤3)、以新的最优含水率、最优主轴转速为基点,将步骤1、2循环3?5次,确定最终的最优含水率Wq、最优主轴转速no。
[0046]含水率的优化向提高方向发展时,会引起造成产品硬度低影响码垛,设定其临界含水率WMax-0.5 %为最优含水率WO;当含水率的优化向下降方向发展时,会引起造成挤出压力超压报警,设定其临界含水率Wmin+0.5 %为最优含水率WO;
[0047]当主轴转速的优化向提高方向发展时,会因产量提高造成前后工序处理能力不足故障或满负荷,设定其临界转速nMax-1 %为最优转速nO;当转速的优化向下降方向发展时,会因产量降低造成固定费用的摊薄,设定其临界产量即转速nMax+1%为最优转速nO。
[0048]当更换原料或更改品种时,或市场、费用、工艺设备等要素发生改变时,要人工干预做初始优化。稳定运行中,将W0、n0作为目标值,以PID方式智能调节含水率、转速、产量,达到始终让设备在最优参数下运行的目的。
[0049]另外,系统中有图像识别系统,将烧结砖切断面做成质量识别,当出现开裂、断肋、掉角时,不需人工盯看,系统自动图像识别,发出报警或停机,人工进行模具改进或工艺参数调整。
[0050]本发明减少多个机械传动环节,实现节能运行,机械效率接近99%,降低机械故障率,提高工作效率,达到免维护,通过智能控系统,实现柔性启动,实现动态分析达到智能优化运行参数,以求最佳效益下稳定运行。
【主权项】
1.一种动力直驱式智能挤出机组,包括上级机组、下级机组,其特征在于:上级机组包括上级直驱机构、搅拌挤出单元(6),上级直驱机构包括第一转子(3)、第一定子(4),搅拌轴(2)穿过第一定子(4),第一转子(3)固定在搅拌轴(2)上并与第一定子(4)配合,搅拌轴(2)靠近外端部设有第一轴承(I),搅拌挤出单元(6)上设有第二轴承(5),搅拌轴(2)安装在第一轴承(I)及第二轴承(5)上; 下级机组包括下级直驱机构,挤出成型单元(13),搅拌挤出单元(6)与挤出成型单元(13)之间通过真空室(7)相连,下级直驱机构包括第二转子(9)、第二定子(10),主轴(11)穿过第二定子(10),第二转子(9)固定在主轴(11)上并与第二定子(10)配合,主轴(11)靠近外端部设有第三轴承(8),挤出成型单元(13)上设有第四轴承(12),主轴(11)安装在第三轴承(8)及第四轴承(12)上,上级直驱机构、下级直驱机构通过智能控制系统控制。2.根据权利要求1所述的动力直驱式智能挤出机组,其特征在于:所述的智能控制系统包括运行参数采集模块、数据输入模块、核心运算处理模块、输出执行模块,运行参数采集模块、数据输入模块、输出执行模块分别连接核心运算处理模块。3.根据权利要求2所述的动力直驱式智能挤出机组,其特征在于:所述的运行参数采集模块通过旋转编码器、皮带秤量仪获取产量参数;通过电流变送器获取工作电流参数及功率参数;通过直驱器内部参数获取主轴转速;通过近红外水分测定仪测定物料的含水率参数;通过激光料位传感器获取物料位置参数;通过压力传感器获取挤出压力参数; 输出执行模块通过比例加水阀调整含水率,通过转速驱动器调整主轴转速。4.根据权利要求3所述的动力直驱式智能挤出机组,其特征在于:所述的数据输入模块通过人工输入和设置分析用参数,包括最大产量、主轴额定转速、主轴最小转速、主轴最大转速、最高挤出压力、最低挤出压力、不同时段电价、干燥费用系数、产量变动费用系数K、产量变动费用指数e、关联变动费用F、产品单价。5.根据权利要求4所述的动力直驱式智能挤出机组,其特征在于:所述的核心运算处理模块通过运算处理器采用以下公式计算单时效益值: 单时效益值=(产品单价X产量)一(电价X功率)一(干燥费用系数X含水率X产量)一多项求和Σ{ΚΧ (产量)e+F} 其中,K,e,F为常数,按照以下步骤计算: 步骤I)、设定最优主轴转速no,使含水率从13 %?17 %分若干档进行调整,获取各档对应的上述公式中的各参数值,输出各档的单时效益值,对比得出最佳单时效益值,将对应的最优含水率Wo存储到系统存储器中; 步骤2)、以步骤I中的最优含水率Wo做为设定值,调整主轴转速,使转速从(1-5 % )H0JlJ(1+5% )no分成若干档调整,获取各档对应的上述公式中的各参数值,输出各档的单时效益值,对比得出最佳单时效益值,将对应的最优主轴转速no存储到系统存储器中; 步骤3)、将步骤1、2循环3?5次,确定最终的最优含水率Wq、最优主轴转速no。6.根据权利要求5所述的动力直驱式智能挤出机组,其特征在于:所述的含水率的优化向提高方向发展时,设定其临界含水率WMax-0.5 %为最优含水率Wo;当含水率的优化向下降方向发展时,设定其临界含水率Wmin+0.5%为最优含水率W0; 当主轴转速的优化向提高方向发展时,设定其临界转速nMax-1%为最优转速no;当转速的优化向下降方向发展时,设定其临界产量即转速nMax+Ι %为最优转速no。
【专利摘要】本发明涉及一种烧结砖用挤出机,特别涉及一种动力直驱式智能挤出机组,属于烧结砖用挤出机技术领域,包括上级机组、下级机组,上级机组包括上级直驱机构、搅拌挤出单元,上级直驱机构包括第一转子、第一定子,搅拌轴穿过第一定子,第一转子固定在搅拌轴上并与第一定子配合,下级机组包括下级直驱机构,挤出成型单元,搅拌挤出单元与挤出成型单元之间通过真空室相连,下级直驱机构包括第二转子、第二定子,主轴穿过第二定子,第二转子固定在主轴上并与第二定子配合,上级直驱机构、下级直驱机构通过智能控制系统控制。本发明减少多个机械传动环节,实现节能运行,降低机械故障率,提高工作效率,达到免维护。
【IPC分类】B28B3/20
【公开号】CN105563620
【申请号】CN201610078997
【发明人】高玲
【申请人】功力机器有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年2月4日
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