一种在线自动混配煤精准调节装置的制作方法

本发明涉及选煤厂配煤技术领域，具体为一种在线自动混配煤精准调节装置。

背景技术：

所谓配煤的概念，就是将本身属于不同种类和品质的煤进行筛选和混合，按照严格的比例进行加工和制作，最终成为成煤进行销售或应用。这样的方法不仅可以有效的利用自然的煤炭资源，同时还可以提高用煤的质量，满足各类用户对煤炭的要求，节约了成本的投入，可以获得更好的经济效益。

传统的配煤计算主要是人工进行，近几年随着计算机技术、软件技术的发展，人们把固定的配煤计算方法写入软件，运用计算机技术轻松快捷实现配煤计算分析。无论是传统的人工计算配煤还是计算机软件智能配煤，都涉及到配煤流量的精准调节，煤流量调节不稳定直接影响各煤种的比例，对配煤产品的品质造成影响。目前在线配煤流量控制单纯依靠调节给煤机插板的开度或电振给煤机频率，调节过程中煤流量波动大、调节过程长，在此期间配煤品质难以保障。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种在线自动混配煤精准调节装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在线自动混配煤精准调节装置，包括混配煤仓、plc控制柜，在混配煤仓下部出煤口设置有闸板，所述闸板安装在配套电动执行机构上，配套电动执行机构通过导线连接有开度位置反馈传感器，配套电动执行机构由电机驱动；所述闸板下侧设置有电振给煤机，电振给煤机设置有动力电机，所述动力电机为变频驱动，设置有给煤机变频器；在电振给煤机下侧设置有输送皮带，输送皮带套装在传动辊上，输送皮带通过导线设置有跑偏检测装置、失速检测装置、拉绳开关；所述混配煤仓设置有多个，每个混配煤仓设置有一台皮带秤，皮带秤设置在输送皮带上，与混配煤仓的出煤口对齐；所述配套电动执行机构、开度位置反馈传感器、动力电机、给煤机变频器、跑偏检测装置、失速检测装置均连接在plc控制柜上。

优选的，所述给煤机变频器工作调节区间段为30hz-50hz。

优选的，所述配套电动执行机构带动闸板运动档位设置有四挡，分别为25％、50％、75％、100％。

优选的，混配煤仓给煤流量与给煤闸板开度呈线性关系，给煤闸板开度档位计算公式为：其中lt为开关档位，qsp为混配煤仓给煤流量，qmax为混配煤仓给煤总流量。

优选的，所述电振给煤机工作频率计算公式为vfn＝vfpn+vfin(30≤vfn≤50)，其中vfn为电振给煤机频率设定值，vfpn为比例项输出值，vfin为积分项输出值，kc为回路增益，ts为回路采样时间，ti为回路积分时间，qspn为设定配煤流量，qpvn当前该煤仓煤流量，mx上一采样时刻的积分项值。

优选的，所述kc取值范围为1.5～3，ts取值范围为0.5s，ti取值范围为5～10s。

优选的，当出现vfn＝hz或vfn＝hz持续时间超过s，配套电动执行机构控制闸板转动进行调整；调整的计算公式如下：其中lt为闸板开关档位，δlt为闸板开关调节档位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过装置设一台plc控制柜，用于各煤仓出煤量的检测、闸板开度检测、闸板开度控制、电振给煤机频率控制、混配煤输送皮带的控制及安全保护、报警，使各个煤仓出煤量可控可调节，较人工更加准确，且速度快，出煤波动量少。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制方案流程示意图；

图中标号：1、混配煤仓；2、配套电动执行机构；3、开度位置反馈传感器；4、动力电机；5、给煤机变频器；6、输送皮带；7、跑偏检测装置；8、失速检测装置；9、拉绳开关；10、皮带秤；11、plc控制柜。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种在线自动混配煤精准调节装置，包括混配煤仓1、plc控制柜11，在混配煤仓1下部出煤口设置有闸板，所述闸板安装在配套电动执行机构2上，配套电动执行机构2通过导线连接有开度位置反馈传感器3，配套电动执行机构2由电机驱动；所述闸板下侧设置有电振给煤机，电振给煤机设置有动力电机4，所述动力电机4为变频驱动，设置有给煤机变频器5；在电振给煤机下侧设置有输送皮带6，输送皮带6套装在传动辊上，输送皮带6通过导线设置有跑偏检测装置7、失速检测装置8、拉绳开关9；所述混配煤仓1设置有多个，每个混配煤仓1设置有一台皮带秤10，皮带秤10设置在输送皮带6上，与混配煤仓1的出煤口对齐；所述配套电动执行机构2、开度位置反馈传感器3、动力电机4、给煤机变频器5、跑偏检测装置7、失速检测装置8均连接在plc控制柜11上。

进一步的，所述给煤机变频器5工作调节区间段为30hz-50hz。

进一步的，所述配套电动执行机构2带动闸板运动档位设置有四挡，分别为25％、50％、75、100％。

进一步的，混配煤仓1给煤流量与给煤闸板开度呈线性关系，给煤闸板开度档位计算公式为：其中lt为开关档位，qsp为混配煤仓1给煤流量，qmax为混配煤仓1给煤总流量。

进一步的，所述电振给煤机工作频率计算公式为vfn＝vfpn+vfin(30≤vfn≤50)，其中vfn为电振给煤机频率设定值，vfpn为比例项输出值，vfin为积分项输出值，kc为回路增益，ts为回路采样时间，ti为回路积分时间，qspn为设定配煤流量，qpvn当前该煤仓煤流量，mx上一采样时刻的积分项值。

进一步的，所述kc取值范围为1.5～3，ts取值范围为0.5s，ti取值范围为5～10s。

进一步的，当出现vfn＝30hz或vfn＝50hz持续时间超过10s，配套电动执行机构2控制闸板转动进行调整；调整的计算公式如下：其中lt为闸板开关档位，δlt为闸板开关调节档位。

工作原理：混配煤仓1中设置有煤炭，下部设置出煤口，出煤口有闸门封闭，闸门通过配套电动执行机构2控制转动弧度，同时设置开度位置反馈传感器3检测闸门开度程度；煤炭落在电振给煤机上，经由电振给煤机动力电机4工作，落在输送皮带6运输至指定位置；同时输送皮带6设置有跑偏检测装置7、失速检测装置8保证皮带的正常工作。

混配煤仓1设置有多个，在下面的描述中，为了表述清晰，将不同的混配煤仓1分别即为1#、2#和3#，针对2#详细描述其工作流程。

假设人工配煤或计算机软件智能配煤系统给本装置的指令为：1#混配煤仓配煤流量为qsp1，2#混配煤仓配煤流量为qsp2，3#混配煤仓配煤流量为qsp3，配煤总量为m1。3#混配煤仓配煤流量精准调节方式与2#相同，在此仅对2#混配煤仓出煤流量精准调节实施方式做出说明。

首先用实验的方法测得电振给煤机运行频率为45hz、给煤闸板全开，混配煤仓给煤流量qmax。

对给煤流量q的调节分为粗调和细调两部分，给煤闸板作为粗调部分，电振给煤机变频器作为细调部分。

根据不同的设定给煤量与煤仓最大给煤量qmax将给煤闸板粗分为25％、50％、75、100％四档，同时设置有公式，公式为：

其中lt为开关档位，qsp为混配煤仓1给煤流量，qmax为混配煤仓1给煤总流量；根据公式计算给煤量qsp介于哪个区间将给煤闸板调整到对应的开度即可。

2#混配煤仓1下方皮带秤10流量qwt2减去1#混配煤仓1下方皮带秤10流量qwt1所得即为2#混配煤仓的煤流量qpv；在运行过程中，当出现电振给煤机频率vfn＝30或vfn＝50持续时间超过10s；表示给煤闸板开度输出不适应当前工况，给煤闸板开度会输出一个增量。

电振给煤机频率的计算公式为：

vfn＝vfpn+vfin(30≤vfn≤50)，其中vfn为电振给煤机频率设定值，vfpn为比例项输出值，vfin为积分项输出值，kc为回路增益，ts为回路采样时间，ti为回路积分时间，qspn为设定配煤流量，qpvn当前该煤仓煤流量，mx上一采样时刻的积分项值；且kc取值范围为1.5～3，ts取值范围为0.5s，ti取值范围为5～10s，计算出电振给煤机频率。

增量的计算公式为：

其中lt为闸板开关档位，δlt为闸板开关调节档位；通过控制闸板调整相应的变化，保证电振给煤机频率处于工作频率内，避免烧坏机器。

当运行达到稳定后，修正后的闸板开度值将保存为新的粗分刻度值，供下次使用参考。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。