悬挂式伸缩皮带调平控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种调平控制装置，特别是悬挂式伸缩皮带调平控制装置。
【背景技术】
[0002] 常态混凝±诱筑工程因仓内钢筋密布，汽车无法进入仓内参与混凝±布料。为增 大混凝±布料覆盖范围、提高混凝±施工效率，悬挂式伸缩混凝±布料皮带机应运而生。悬 挂式伸缩布料皮带的平衡采用移动平衡块的方式进行调节，对悬挂点两侧力矩的精确平衡 控制事关设备的安全运行，重要程度不言而喻。目前存在的移动平衡块调平系统多采用同 时检测悬挂点或支撑点两侧的力、力矩，再通过计算后应用常规PID(比例、积分、微分)控制 或其他控制方式达到调平的目的。运些方法的缺点是检测设备多、计算量大，进而引起控制 实时性差、控制系统动态特性差。
【发明内容】
[0003] 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种悬挂式伸缩皮带调平控制装置，该装 置通过倾角传感器直接检测伸缩皮带的水平倾角值，并运用模糊PID控制方法实现悬挂式 伸缩皮带的平衡控制，确保悬挂式伸缩皮带安全运行，装置具有鲁棒性强、精度高、调节速 度快、超调量小等优点。
[0004] 本实用新型所采用的具体技术方案是：
[0005] 提供一种悬挂式伸缩皮带调平控制装置，包括平衡块、倾角传感器、液压执行机 构、电气控制柜，平衡块连接液压执行机构，液压执行机构连接电气控制柜，倾角传感器安 装于伸缩皮带巧架上，通过导线与电气控制柜相连。
[0006] 所述液压执行机构包括液压油缸、电液换向阀、液压站、油管，电液换向阀安装在 液压站上，其输出端通过油管与液压油缸相连，液压油缸活塞杆与平衡块相连。
[0007] 所述液压站除安装有电液换向阀外，还集成了油累、节流阀、溢流阀、压力表、油箱 等。
[000引所述电气控制柜设有化C控制器，该控制器内部搭建有模糊控制器、PID控制器，该 PLC控制器与倾角传感器和电液换向阀相连。。
[0009] 一种悬挂式伸缩皮带调平控制方法，通过倾角传感器检测悬挂式伸缩皮带的水平 倾角值，控制器W悬挂式伸缩皮带的实际倾角值与给定倾角值的误差e和误差变化率ec作 为模糊控制器的输入参量，按照有利改善常规PID控制器性能的原则，经过模糊运算，对后 级PID控制器的比例P、积分I和微分D系数进行微调，PID控制器的输出量作用于正向或者反 向电磁阀，通过控制电磁阀导通和截止的时间，进而通过液压油缸驱动平衡块移动，从而使 得悬挂式伸缩皮带趋于平衡。具体调节过程如下：
[0010] 当可伸缩皮带向外伸出或向内收缩时，整个皮带系统将W悬挂机构为支点逆时针 旋转或顺时针旋转，运时倾角传感器检测到整个皮带的倾角值为负值或为正值，电气控制 柜感知运一变化后，其内的PLC控制器与"0"值比较，计算出误差值e和误差变化率ec，模糊 控制器再根据e和ec，查模糊规则表，给出一组调整数据^9、^1、^(1，？10控制器再据此调 整P、I、D值，并输出一定占空比的脉宽信号，液压执行机构的相应电液换向阀接收该脉宽信 号后，按一定占空比接通或截止，通过油累送出的压力油经过节流阀进入液压油缸的左边 腔或右边腔，同时液压油缸右边腔或左边腔的油经节流阀、电液换向阀回到油箱，压力油推 动液压油缸的活塞杆向右或向左移动，进而推动平衡块向右或向左移动，并最终使整个伸 缩皮带趋于平衡。
[0011] 本实用新型一种悬挂式伸缩皮带调平控制装置，技术效果如下：
[0012] 1)、将模糊PID控制器用于悬挂式伸缩皮带的平衡控制，装置具有鲁棒性强、精度 高、调节速度快、超调量小等优点。
[0013] 2)、直接运用传感器检测悬挂式伸缩皮带的倾角值，可W直观地表征伸缩皮带的 不平衡度，避免了传统方法中繁琐的受力和位移检测、力矩计算等，在减小工作量的同时， 系统的实时性大大提高。
【附图说明】
[0014] 图1是本实用新型的控制系统结构框图。
[0015] 图2是本实用新型的液压部分原理图。
[0016] 图3是本实用新型的悬挂式伸缩皮带结构组成示意图。
[0017]图中，1-平衡块，2-倾角传感器，3-液压执行机构，4-电气控制柜，5-液压油缸，6-电液换向阀，7-液压站，8-油管，9-模糊控制器，IO-PID控制器，11-油累，12-节流阀，13-溢 流阀，14-压力表，15-油箱，16-伸缩皮带机可移动巧架，17-伸缩皮带机固定巧架，18-悬挂 机构。
【具体实施方式】
[0018] 如图1~图3所示，悬挂式伸缩皮带调平控制装置，包括平衡块1、倾角传感器2、液 压执行机构3、电气控制柜4,平衡块1连接液压执行机构3,液压执行机构3连接电气控制柜 4,倾角传感器2安装于巧架17上，并通过导线与电气控制柜4相连，所述倾角传感器2用于检 测悬挂式伸缩皮带的水平倾角值。
[0019] 所述液压执行机构3包括液压油缸5、电液换向阀6、液压站7、油管8;电液换向阀6 安装于液压站7上，其出口通过油管8与液压油缸5相连，液压油缸5的活塞杆连接平衡块1。
[0020] 所述液压站7除安装有电液换向阀6外，还集成了油累11、节流阀12、溢流阀13、压 力表14、油箱15等。
[0021] 所述电气控制柜4设有化C控制器，该控制器内部搭建有模糊控制器9、PID控制器 10,该化C控制器通过导线与倾角传感器2和电液换向阀6相连。
[0022] 悬挂式伸缩皮带调平控制装置，通过倾角传感器2检测悬挂式伸缩皮带的水平倾 角值(不平衡度），该装置的控制器按照模糊PID控制规律控制液压装置的正向及反向电磁 阀，进而驱动液压油缸5,带动平衡块1移动，最终保持悬挂式伸缩布料皮带的平衡。
[0023] 具体来说，控制器W悬挂式伸缩皮带的实际倾角值与给定倾角值(恒定为0)的误 差e和误差变化率ec，作为模糊控制器9的输入参量，按照有利改善常规PID控制器性能的原 贝IJ，经过模糊运算，对后级PID控制器10的比例P、积分I和微分D系数进行微调，PID控制器10 的输出量作用于正向或者反向电磁阀，通过控制电磁阀导通和截止的时间，进而通过液压 油缸巧E动平衡块1移动，从而使得悬挂式伸缩皮带趋于平衡。模糊控制器9的模糊规则表见 下表：
[0024] 模糊规则表
[0026] 其中表示:NB-负大，匪一负中，NS-负小，ZO-零，PS-正小，PM-正中，PB-正 大。
[0027] 上述装置具体调节过程如下：
[00%]当可伸缩皮带16向外伸出或向内收缩时，整个皮带系统将W悬挂机构18为支点逆 时针旋转或顺时针旋转，运时倾角传感器2检测到整个皮带的倾角值为负值或为正值，电气 控制柜4感知运一变化后，其内的PLC控制器与"0"值比较，计算出误差值e和误差变化率ec， 模糊控制器9再根据e和ec，查模糊规则表，给出一组调整数据^9、^1、^(1，？10控制器10再 据此调整P、I、D值，并输出一定占空比的脉宽信号，液压执行机构3的相应电液换向阀6接收 该脉宽信号后，按一定占空比接通或截止，通过油累11送出的压力油经过节流阀12进入液 压油缸5的左边腔或右边腔，同时液压油缸5的右边腔或左边腔的油经节流阀12、电液换向 阀6回到油箱15,压力油推动液压油缸5的活塞杆向右或向左移动，进而推动平衡块1向右或 向左移动，并最终使整个伸缩皮带趋于平衡。
【主权项】
1. 悬挂式伸缩皮带调平控制装置，包括平衡块（1)、倾角传感器(2)、液压执行机构(3)、 电气控制柜(4)，其特征在于，平衡块(1)连接液压执行机构(3)，液压执行机构(3)连接电气 控制柜(4)，倾角传感器(2)分别连接液压执行机构（3)、电气控制柜(4)，所述倾角传感器 (2) 用于检测悬挂式伸缩皮带的水平倾角值。2. 根据权利要求1所述悬挂式伸缩皮带调平控制装置，其特征在于，所述液压执行机构 (3) 包括液压油缸(5)、电液换向阀(6)、液压站(7)、油管(8);液压站(7)通过油管(8)分别连 接电液换向阀（6)、液压油缸(5)，电液换向阀（6)连接液压油缸(5)，所述液压油缸(5)连接 平衡块(1)。3. 根据权利要求2所述悬挂式伸缩皮带调平控制装置，其特征在于，所述电气控制柜设 有PLC控制器，该控制器内部搭建有模糊控制器(9)和PID控制器（10)，所述PLC控制器分别 与倾角传感器(2)和换向阀(6)相连;倾角传感器(2)安装于伸缩皮带桁架上。4. 根据权利要求2所述悬挂式伸缩皮带调平控制装置，其特征在于，所述电液换向阀 (6)安装在液压站(7)上。5. 根据权利要求2所述悬挂式伸缩皮带调平控制装置，其特征在于，所述液压站(7)包 括油栗（11)、节流阀（12)、溢流阀（13)、压力表（14)、油箱（15);液压油缸(5)通过节流阀 (12)连接电液换向阀(6)，油箱(15)安装有溢流阀（13)、压力表(14)、油栗(11)。
【专利摘要】一种悬挂式伸缩皮带调平控制装置，包括平衡块、倾角传感器、液压执行机构、电气控制柜，平衡块连接液压执行机构，液压执行机构连接电气控制柜，倾角传感器连接电气控制柜，所述倾角传感器用于检测悬挂式伸缩皮带的水平倾角值。本实用新型一种悬挂式伸缩皮带调平控制装置，直接用倾角传感器检测悬挂伸缩皮带的水平倾角值，运用模糊PID控制方法进行悬挂式伸缩皮带的平衡控制，不仅直观便捷，而且具有鲁棒性强、精度高、调节速度快、超调量小等优点。
【IPC分类】B65G21/12
【公开号】CN205312414
【申请号】CN201520891366
【发明人】孙昌忠, 张忠桥, 关贤武, 范品文, 詹剑霞, 覃春安, 李友华, 黄蒙, 张国泰, 陆国穗
【申请人】中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司, 中国葛洲坝集团勘测设计有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年11月10日