一种提高窑授料机下料稳定性的控制系统的制作方法

本发明涉及玻璃熔窑投料控制技术领域，具体涉及一种提高窑授料机下料稳定性的控制系统。

背景技术：

在高硼硅玻璃的生产过程中，熔窑下料的料层厚度与下料的均匀度以及料铲的同步速度都需要满足工艺的需求，然而投料机在正常的使用过程中并不能达到料层厚度，下料均匀，料层速度同步的要求，由于投料机无法长时间停止维修；在出现故障的情况下很难在短时间内确定问题所在，不能稳定工艺要求，造成了成品率的下降。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种提高窑授料机下料稳定性的控制系统。本发明很大程度降低了设备的故障率并可以简单迅速的处理故障以及节省硬件成本；本发明能够保证投料机的下料稳定，从而稳定熔窑的工艺，提高工作效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种提高窑授料机下料稳定性的控制系统，包括现场控制柜、2台投料电机、振打模块、同步模块以及数据采集模块；

所述现场控制柜包括2个变频器，所述变频器用于接收控制回路的信号，主回路电源为380v或220v；控制回路电源为24v，所述投料电机的原始位置设置有2个接近开关；

所述振打模块包括2个振打器，所述振打器用于根据对应的间隔时间给下料仓振打；所述对应的间隔时间的计算方法为：

步骤一：采集实时环境信息和配料信息；所述实时环境信息包括温度信息、湿度信息，所述配料信息包括配料名称和配料比例；

步骤二：将实时温度标记为w1，将实时湿度标记为d1；

按照配料名称统计配料的种类数并标记为c1；

设定所有的配料均有一个对应的预设值，将配料名称与所有的配料进行匹配获取得到对应的预设值并标记为c2，将该配料名称对应的配料比例标记为b1；

利用公式c3＝c2×b1获取得到该配料对应的影响值；

步骤三：将所有配料对应的影响值进行求和获取得到配料影响总值，并标记为c4；

利用公式df＝d1/w1×a1+c1×a2+c4×a3获取得到影响系数df；其中a1、a2、a3均为系数因子；

步骤四：设定若干个间隔时间阈值，并标记为fx；x＝1，2，…，15；且f1＜f2＜…＜f15；每个间隔时间阈值fx均对应一个预设影响系数范围；具体表现为：f1对应的预设影响系数范围为(0，f1]，f2对应的预设影响系数范围为(f1，f2]，…，f15对应的预设影响系数范围为(f14，f15]；其中0＜f1＜f2＜…＜f15；

当df∈(fx-1，fx]时，则预设影响系数范围对应的间隔时间阈值为fx。

进一步地，所述振打模块包括1、2、3、4、5、8、10、11号模块；所述模块1中的inb1为自动模式的启动按钮，inb2为自动模式的停止按钮，inb5为手动模式的启动/停止按钮，inb3为自动和手动模式的输出信号显示；

所述模块2、模块3和模块8均为时间继电器，所述时间继电器用于控制整个振打模块的功能，所述模块2为启动振打的延时断开继电器，所述模块3为启动振打后的间隔延迟闭合继电器，所述模块8为振打停止后倒计时再次启动的延时闭合继电器；3个时间继电器互相配合使用；

所述模块4和模块11中的任意一个输入点闭合都会启动振打模块；

所述模块5中inr0为设置的振打间隔时间，inr1为设置的振打启动时间，inr3为振打启动后的剩余时间，inr4为振打间隔的剩余时间；

所述模块10为振打启动后快结束时给间隔时间的信号，用于控制间隔时间开始。

进一步地，所述同步模块用于控制投料机电机同步运行，所述同步模块包括1、2、6、7、11、12号模块；所述模块1中的inb0为2台投料机的手动模式启动按钮，也为自动模式的停止和启动按钮；inb1、inb2为2台投料机的手动启动停止按钮，即当自动模式下按下inb0后切换到手动模式，自动模式停止；当手动模式下按下inb0切换到自动模式；

所述模块1中的inb3，inb4为投料机电机的原始位置信号显示；所述模块1中的inb7为振打器的控制回路；

所述模块2、3、4、6、7、11、12为控制投料机的同步回路；所述同步回路的原理是：当一台投料机运行一个周期回到原点后，需要等待另一台投料机回到原点来再次同步启动。

进一步地，所述数据采集模块采集现场液面信号通过pid调节输出给变频器；所述变频器用于根据液面信号调整变频器的频率，使液面按操作工的设定稳定。

本发明的有益效果是：

1、本发明中振打模块包括2个振打器，所述振打器用于根据对应的间隔时间给下料仓振打，目的为了不堵料，均匀下料；采集实时环境信息和配料信息，结合相关算法获取得到影响系数；设定若干个间隔时间阈值，每个间隔时间阈值fx均对应一个预设影响系数范围；根据影响系数获取得到对应的间隔时间阈值；本发明中振打器可以根据原料配方及实际情况设定振打时间和间隔时间，大大降低了堵料蓬料的问题；

2、本发明中同步模块用于控制投料机电机同步运行，当一台投料机运行一个周期回到原点后，需要等待另一台投料机回到原点来再次同步启动；所述数据采集模块采集现场液面信号通过pid调节输出给变频器；所述变频器用于根据液面信号调整变频器的频率，使液面按操作工的设定稳定；投料机的同步可以根据操作工对熔窑液面的设定均匀的降原料推入熔窑中保证玻璃的质量，减少玻璃损耗，增加玻璃的成品率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

图2为本发明中振打模块的电路结构示意图。

图3为本发明中同步模块的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，一种提高窑授料机下料稳定性的控制系统，包括现场控制柜、2台投料电机、振打模块、同步模块以及数据采集模块；

现场控制柜包括2个变频器，变频器用于接收控制回路的信号，主回路电源为380v或220v；控制回路电源为24v，投料电机的原始位置设置有2个接近开关；

振打模块包括2个振打器，振打器用于根据对应的间隔时间给下料仓振打，目的为了不堵料，均匀下料；

对应的间隔时间的计算方法为：

步骤一：采集实时环境信息和配料信息；实时环境信息包括温度信息、湿度信息，配料信息包括配料名称和配料比例；

步骤二：将实时温度标记为w1，将实时湿度标记为d1；

按照配料名称统计配料的种类数并标记为c1；

设定所有的配料均有一个对应的预设值，将配料名称与所有的配料进行匹配获取得到对应的预设值并标记为c2，将该配料名称对应的配料比例标记为b1；

利用公式c3＝c2×b1获取得到该配料对应的影响值；

步骤三：将所有配料对应的影响值进行求和获取得到配料影响总值，并标记为c4；

利用公式df＝d1/w1×a1+c1×a2+c4×a3获取得到影响系数df；其中a1、a2、a3均为系数因子，例如a1取值0.22，a2取值0.41，a3取值0.32；

步骤四：设定若干个间隔时间阈值，并标记为fx；x＝1，2，…，15；且f1＜f2＜…＜f15；每个间隔时间阈值fx均对应一个预设影响系数范围；具体表现为：f1对应的预设影响系数范围为(0，f1]，f2对应的预设影响系数范围为(f1，f2]，…，f15对应的预设影响系数范围为(f14，f15]；其中0＜f1＜f2＜…＜f15；

当df∈(fx-1，fx]时，则预设影响系数范围对应的间隔时间阈值为fx；

如图2所示，振打模块包括1、2、3、4、5、8、10、11号模块；模块1中的inb1为自动模式的启动按钮，inb2为自动模式的停止按钮，inb5为手动模式的启动/停止按钮，inb3为自动和手动模式的输出信号显示；

模块2、模块3和模块8均为时间继电器，时间继电器用于控制整个振打模块的功能，模块2为启动振打的延时断开继电器，模块3为启动振打后的间隔延迟闭合继电器，模块8为振打停止后倒计时再次启动的延时闭合继电器；3个时间继电器互相配合使用；

模块4和模块11中的任意一个输入点闭合都会启动振打模块；

模块5中inr0为设置的振打间隔时间，inr1为设置的振打启动时间，inr3为振打启动后的剩余时间，inr4为振打间隔的剩余时间；

模块10为振打启动后快结束时给间隔时间的信号，用于控制间隔时间开始；在生产过程中受湿度和配料的料方等因素的影响，振打时间和间隔时间可以由操作工按实际工艺情况合理调整；

如图3所示；同步模块用于控制投料机电机同步运行，同步模块包括1、2、6、7、11、12号模块；模块1中的inb0为2台投料机的手动模式启动按钮，也为自动模式的停止和启动按钮；inb1、inb2为2台投料机的手动启动停止按钮，即当自动模式下按下inb0后切换到手动模式，自动模式停止；当手动模式下按下inb0切换到自动模式；

模块1中的inb3，inb4为投料机电机的原始位置信号显示；模块1中的inb7为振打器的控制回路；模块2、3、4、6、7、11、12为控制投料机同步的回路；同步的原理由于世界上不可能存在2个完全相同的物体，所以2台投料机的电机速度不可能完全相同，当一台投料机运行一个周期回到原点后，需要等待另一台投料机回到原点来再次同步启动；

数据采集模块采集现场液面信号通过pid调节输出给变频器；变频器用于根据液面信号调整变频器的频率，使液面按操作工的设定稳定；本发明中振打器可以根据原料配方及实际情况设定振打时间和间隔时间，大大降低了堵料蓬料的问题；投料机的同步可以根据操作工对熔窑液面的设定均匀的降原料推入熔窑中保证玻璃的质量，减少玻璃损耗，增加玻璃的成品率。

本发明的工作原理是：

一种提高窑授料机下料稳定性的控制系统，在工作时，现场控制柜包括2个变频器，变频器用于接收控制回路的信号，振打模块包括2个振打器，振打器用于根据对应的间隔时间给下料仓振打，目的为了不堵料，均匀下料；采集实时环境信息和配料信息，结合相关算法获取得到影响系数；设定若干个间隔时间阈值，每个间隔时间阈值fx均对应一个预设影响系数范围；根据影响系数获取得到对应的间隔时间阈值；本发明中振打器可以根据原料配方及实际情况设定振打时间和间隔时间，大大降低了堵料蓬料的问题；

同步模块用于控制投料机电机同步运行，模块2、3、4、6、7、11、12为控制投料机同步的回路；同步的原理由于世界上不可能存在2个完全相同的物体，所以2台投料机的电机速度不可能完全相同，当一台投料机运行一个周期回到原点后，需要等待另一台投料机回到原点来再次同步启动；数据采集模块采集现场液面信号通过pid调节输出给变频器；变频器用于根据液面信号调整变频器的频率，使液面按操作工的设定稳定；投料机的同步可以根据操作工对熔窑液面的设定均匀的降原料推入熔窑中保证玻璃的质量，减少玻璃损耗，增加玻璃的成品率。

上述公式和系数因子均是由采集大量数据进行软件模拟及相应专家进行参数设置处理，得到与真实结果符合的公式和系数因子。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。