一种控制双面喷射式加料机料仓料层高度的控制方法
【专利摘要】一种控制双面喷射式加料机料仓料层高度的控制方法，在双面喷射式加料机进料和出料处各放置一台计量型皮带秤，通过对进出料称重计算得出两台皮带秤同一时刻的重量累计差来计算出该时刻堆积在加料仓里的物料的重量，然后根据物料的容重来计算出物料的体积，最后除以料仓截面积就能够得到当前物料的堆积高度h；将h与要求的高度区间h1、h2进行比较，采用增量型PID算法控制变频调速的出料输送机的输送带速度。本发明可以保证料仓里物料的堆积高度基本恒定。
【专利说明】一种控制双面喷射式加料机料仓料层高度的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟草制丝生产线中的烟片加料机物料控制，具体说是一种对薄层物料双面喷射式加料机料仓里的物料堆积高度(用称重方式来)准确控制的一种系统及方法。
技术背景
[0002]在卷烟制丝生产过程中，烟片加料是一道重要的工序，目前所使用的加料设备多为滚筒式加料，该种设备在加料的均匀性、有效性和加料精度等方面存在一定的不足，加料过程中烟片容易产生造碎，单点喷射的料液喷射点导致料液消耗大、均匀性差等，在这种情况下诞生了薄层物料双面喷射式加料机。薄层物料双面喷射式加料机依靠面对面设置的多组喷嘴向穿过喷嘴的烟片喷射料液，并利用负压使弥漫在料仓中的料液微珠穿过料仓中堆积的烟片层，以过滤的方式实现烟片层对弥漫料液的吸附，从而提高了卷烟加工过程中加料的均匀性、有效性和料液的利用率。但是料仓中烟片料层高度的检测，如果使用传统的光电管检测方式，是无法实现的。不仅是料液有一定粘度，导致烟片和料液在加工过程中容易粘在仓壁上，而且加料时料仓里面料液形成的雾气和飘散的烟叶使光电管无法正常工作。而料仓中烟片料层高度对料仓底部的抽真空的效果有决定性的影响:烟片料层高度太低，雾化的料液微珠未被烟片层完全过滤就穿透烟叶随空气被抽走，影响料液的利用率，造成料液浪费；烟片料层高度太高，抽真空的阻尼太大，料液微珠无法穿透烟片层，料液微珠大量粘附在料仓壁和表层烟片上，烟片加料的效果就更不稳定、更不均匀，甚至造成堵料，影响生产。所以，要保证薄层物料双面喷射式加料机加料过程的稳定性、高效性和均匀性，必须保证料仓里物料的堆积高度基本恒定，从而保证雾化料液在穿过烟片层后被一定压力的抽风均匀稳定地抽走，起到让物料本身的堆积厚度来充当过滤层的作用。因此，控制物料堆积高度就成了关键。
【发明内容】
[0003]鉴于上述现状，本发明的目的是提供一种用称重的方式来准确控制薄层物料双面喷射式加料机料仓里物料堆积高度的控制方法。物料堆积高度h稳定地控制在hjP h 2之间，保持料层对空气的过滤阻力基本恒定，从而保证加料仓上部喷雾区的真空度相对稳定，改善双面喷射加料的效果。本发明也可以用于其它密闭腔体不便用光电开关或料位检测开关检测而又需要控制料位的系统及装置。
[0004]本发明的目的通过如下技术方案实现:
[0005]一种控制双面喷射式加料机料仓料层高度的控制方法，本发明特征是，
[0006]在双面喷射式加料机进料和出料处各放置一台计量型皮带秤，通过对进出料称重计算得出两台皮带秤同一时刻的重量累计差(除去通过质量流量计采集的所加料液的重量)来计算出该时刻堆积在加料仓里的物料的重量，然后根据物料的容重(物料的容重可以根据实际堆积的高度情况采用容器等高装料称重，计算得出跟实际情况接近的容重P，一般同种烟片的容重基本恒定，因此也可以事先求得，以数据表的方式存放在程序数据块中)，来计算出物料的体积，最后除以料仓截面积就可以得到当前物料的堆积高度h;将h与要求的高度区间hp h2进行比较，采用增量型PID (由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成的一种反馈控制，Λ u(k) = Kp [e (k) -e (k~l) ] +K^ (k) +Kd[e (k) -2e (k-1) +e (k~2)])算法控制变频调速的出料输送机的输送带速度，PID的上下限值分别设置为匕和h ^PID的设定值SP等于h ;当11>112时说明料层过高，通过PID调节后出料输送机加速，当h〈h对，说明料层过低，通过PID调节后出料输送机减速；出料输送机的速度始终跟踪h的变化，保持加料仓内的物料堆积高度始终维持在4与h2之间。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1本发明的系统结构示意图。
[0008]图中，a1一进料皮带砰、a2一出料皮带砰、b一尚速喂料皮带、c一加料仓、C1一网孔板、C2一料液喷嘴、d一抽风系统、e一出料输送机、h、h2一物料堆积的尚度区间。
【具体实施方式】
[0009]下面结合说明书附图对本发明做进一步说明。
[0010]图1所示，一种控制双面喷射式加料机料仓料层高度的控制方法，本发明特征是，在双面喷射式加料机进料和出料处各放置一台计量型皮带秤，通过对进出料称重计算得出两台皮带秤同一时刻的重量累计差(除去通过质量流量计采集的所加料液的重量)来计算出该时刻堆积在加料仓里的物料的重量，然后根据物料的容重(物料的容重可以根据实际堆积的高度情况采用容器等高装料称重，计算得出跟实际情况接近的容重P，一般同种烟片的容重基本恒定，因此也可以事先求得，以数据表的方式存放在程序数据块中)，来计算出物料的体积，最后除以料仓截面积就可以得到当前物料的堆积高度h ;将h与要求的高度区间hP匕进行比较，采用增量型PID算法控制变频调速的出料输送机的输送带速度，PID的上下限值分别设置为匕和h pPID的设定值SP等于h ;当h>hjt说明料层过高，通过PID调节后出料输送机加速，当，说明料层过低，通过PID调节后出料输送机减速；出料输送机的速度始终跟踪h的变化，保持加料仓内的物料堆积高度始终维持在匕与h 2之间。
[0011]本发明主要由两台皮带秤、高速喂料皮带、加料仓、抽风系统、出料输送机等组成，其中出料输送机采用变频调速控制。进料皮带秤％将称重过后的物料送给高速喂料皮带b，高速喂料皮带b将物料高速抛向加料仓C，同时料仓上面的料液喷嘴(:2喷洒雾状料液，附着料液的物料掉落在料仓底部堆积，堆积的物料由出料输送机e送到出料皮带秤a2上。同时抽风系统d对加料仓抽真空，防止物料和雾化的料液微珠随进料反向气流往外喷，同时使料仓底部堆积的料层起到一个过滤层的作用，防止空气中的料液微珠直接随风被抽走，保证料液的利用率，控制料层的厚度使加料仓里真空度达到一个平衡的状态，既保证物料和料液不往外喷，又可以让雾化料液与物料充分接触。
[0012]假设某时刻进料电子秤B1的累积量为M 加料比例为λ，则所加料液的重量为λM1 (此值亦可直接从料液质量流量计读取)，同一时刻出料皮带秤a2的累积量为M2,则根据前后皮带秤的累计差可以得出堆积在加料仓c中物料的重量G = M1-AM1-M2= (1-λ)M1-M2q加料仓的截面积S可以根据实际尺寸计算得出，而物料的容重P也可以根据前面所述的装料称重方法计算得出，假设物料的堆积高度为h，根据G = Vp= Shp计算出当前的物料高度h = G/Sp = ((1-λ) M1-M2)/Sp ?假设控制程序每20ms采样一次皮带秤&1、a2和所加料液的重量值，可以实时的计算出物料堆积的高度h，实时比对堆积高度h与h ”匕的关系，当h>h 2时说明堆积料层过高，程序通过PID计算控制变频器提高输出频率使出料输送机加速出料，降低料层厚度；当Kh1时，说明堆积料层过低，程序通过PID计算控制变频器降低输出频率使出料输送机降低出料速度，增加料层厚度，当h < h2，说明堆积料层高度合适，出料输送机维持当前速度，控制加料仓的物料堆积高度h维持在匕与h 2这个小区间之间，保持加料仓的物料堆积高度h基本恒定，从而保证了加料仓里的真空度的基本恒定，既保证物料和雾化料液不会随着进料反向气流往外喷，又可以让雾化料液与物料充分接触，从而大大提高了加料的均匀性和料液的利用率。
【权利要求】
1.一种控制双面喷射式加料机料仓料层高度的控制方法，其特征是，在双面喷射式加料机进料和出料处各放置一台计量型皮带秤，通过对进出料称重计算得出两台皮带秤同一时刻的重量累计差来计算出该时刻堆积在加料仓里的物料的重量，然后根据物料的容重来计算出物料的体积，最后除以料仓截面积就能够得到当前物料的堆积高度h ;将h与要求的高度区间h1、匕进行比较，采用增量型PID算法控制变频调速的出料输送机的输送带速度，PID的上下限值分别设置为匕和h pPID的设定值SP等于h ;当h>hjt说明料层过高，通过PID调节后出料输送机加速，当Kh1时，说明料层过低，通过PID调节后出料输送机减速；出料输送机的速度始终跟踪h的变化，保持加料仓内的物料堆积高度始终维持在匕与h 2之间。
【文档编号】A24C5/39GK104489919SQ201410749028
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月9日 优先权日:2014年12月9日
【发明者】杨少华, 陈祖述, 王宏兵, 刘滨, 陈圣智, 瞿望, 赵静, 刘文里, 赵美荣, 焦殿儒 申请人:云南昆船设计研究院