工作状态自适应调整的辊压机及控制方法与流程

本发明涉及辊压机技术领域，特别涉及一种工作状态自适应调整的辊压机及控制方法。

背景技术：

辊压机(rollerpress)属于矿石碎磨设备，通过挤压和摩擦研碎物料，工作过程是将石料等代加工物料自上而下通过两个旋转辊子的挤压，把大颗粒变成小颗粒或者粉末，在矿山、水泥等行业具有很广泛的应用。

cn109641215a公开了制粉用辊压机的控制方法及其装置，制粉用辊压机在框架内具有至少一对辊，以不同的周向速度驱动该一对辊的各个辊，并且具备调节该一对辊的辊间隙的辊间隙调节机构和呈薄层状地向上述一对辊间供给原料存货的存货供给机构，制粉用辊压机的控制方法在上述一对辊附近设有非接触式的温度传感器，该非接触式的温度传感器监视该一对辊的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度这二者，根据由该温度传感器检测到的辊的表面温度和通过辊后的粉碎物的温度来进行上述辊间隙的开闭控制或者上述原料存货的流量控制。

辊压机的两个辊子一个是固定的，一个是浮动的，浮动辊子两端通过两根油缸施加压力，从而推动辊子加压，在固定的轨道上水平移动调节两个辊子间隙，在工作过程中，加工后的颗粒大小靠调节两个辊子的间隙来实现。由于辊压机工作过程中，待加工的矿物石料的颗粒大小和性质不同，以及物料夹杂一些其他设备损坏的零件，浮动辊两端受力不均出现偏移，辊缝偏差过大，造成碎磨物料质量不合格，进而影响生产。

技术实现要素：

经过长期生产实践发现，由于矿物石料的颗粒大小和性质不同，以及物料夹杂一些其他设备损坏的零件，浮动辊两端受力不均出现偏移，造成浮动辊和固定辊中心线不再平行，辊缝偏差大，因为浮动辊在主推力油缸作用下与固定辊保持了较小的缝隙，当大颗粒物料或者设备掉落的铁块卡在两个辊子之间时，造成负荷突然大增儿停机，甚至损坏辊子部件。

有鉴于此，本发明旨在提出一种工作状态自适应调整的辊压机包括：

所述工作状态自适应调整的辊压机包括位移检测系统、plc控制模块、自适应控制模块、推进油缸组件、固定辊、浮动辊、底座组件、机架、驱动电机，所述固定辊与所述浮动辊轴线平行设置，分别由驱动电机驱动，且通过所述底座组件与所述机架连接，所述推进油缸组件的缸体与所述机架固定设置，运动活塞一端与所述底座组件固定，所述推进油缸组件包括第一执行模块、推进油缸，所述第一执行模块与推进油缸电连接，所述位移检测系统与所述plc控制模块电连接，所述plc控制模块与所述自适应控制模块电连接，所述自适应控制模块与所述推进油缸组件中所述第一执行模块电连接。

优选地，所述推进油缸至少包括靠近驱动侧推进油缸和远离驱动侧推进油缸。

优选地，所述位移检测系统包括直线位移传感器，固定设置于所述固定辊与所述浮动辊轴线中心垂直方向的所述机架上，用于测量固定辊与浮动辊间隙位移偏差值。

优选地，所述辊压机还包括用于采集驱动电机电流信号的电流传感器模块与用于调整所述固定辊与所述浮动辊之间的回撤油缸组件，所述回撤油缸组件固定设置在所述固定辊与所述浮动辊之间的所述机架上；

所述电流传感器模块与所述plc控制模块电连接，所述回撤油缸组件包括回撤油缸和执行模块，所述第二执行模块与所述回撤油缸电连接，所述第二执行模块与所述自适应控制模块电连接。

有鉴于此，本发明还公开了可以实现工作状态自适应调整的辊压机的控制方法，所述控制方法包括：

步骤s1，采用位移检测系统测量辊压机固定辊与浮动辊间隙，测量靠近驱动侧的辊间隙和远离驱动侧的辊间隙；

步骤s2，将步骤s1中测量电信号输入plc控制模块，plc控制模块将电信号模拟量转换为数字量，靠近驱动侧的辊间隙g1和远离驱动侧的辊间隙g2，并计算固定辊与浮动辊两者之间的辊偏差△g1、△g2；

其中，靠近驱动侧的辊偏差为△g1＝g1-g2，远离驱动侧的辊偏差为△g2＝g2-g1；

步骤s3，将△g1、△g2与plc控制模块中辊偏差最设定值的偏差上限△gh、偏差下限△gl进行比较，采集靠近驱动侧的辊推进油缸油压p1和远离驱动侧的辊的推进油缸油压p2，并与油压设定值p0比较；

步骤s4，若p1超过油压设定值p0，即p1≥p0，则不驱动对应的推进油缸，或p2超过油压设定值p0，即p2≥p0，则不驱动对应的推进油缸；

步骤s5，若p1<p0，且△g1≥△gh，则驱动靠近驱动侧的推进油缸，测量靠近驱动侧的辊偏差为△g11，至△gl<△g11<△gh，则停止驱动推进油缸；

步骤s6，若p2<p0，且△g2≥△gh，则驱动远离驱动侧的推进油缸，测量远离驱动侧的辊偏差为△g21，至△gl<△g21<△gh，则停止驱动推进油缸；

步骤s7，若△g1≥△gh，且p1≥p0，则延时△t再判断p2，若p2≥p0，则减小p2，测量靠近驱动侧的辊偏差为△g12，至△gl<△g12<△gh，则停止驱动推进油缸；若p2<p0，则不驱动推进油缸；

步骤s8，若△g2≥△gh，且p2≥p0，则延时△t再判断p1，若p1≥p0，则减小p1，测量远离驱动侧的辊偏差为△g22，至△gl<△g22<△gh，则停止驱动推进油缸；若p1<p0，则不驱动推进油缸。

优选地，所述不同推进油缸的油压模拟信号均为油压传感器采集至plc控制模块，由plc控制模块将模拟信号转换为数字信号。

优选地，所述plc控制模块产生判断信号至自适应控制模块，再由所述自适应控制模块产生驱动电信号至执行模块驱动推进油缸。

优选地，所述控制方法还包括，步骤s9，采集驱动电机电流信号至plc控制模块中转换为数字信号d1与电流设定值d0、持续时间设定值t0进行比较，若d1≥d0，且持续时间△t1≥t0，则产生电信号至自适应控制模块，由所述自适应控制模块产生驱动电信号，至执行模块驱动每个推进油缸。

优选地，所述自适应控制模块产生驱动电信号，至执行模块驱动回撤油缸。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述的方法。

根据本发明实施例，一种工作状态自适应调整的辊压机及控制方法，采用位移检测系统测量辊压机固定辊与浮动辊间隙，测量靠近驱动侧的辊间隙和远离驱动侧的辊间隙，再将采集的数据输入plc控制模块，进行逻辑判断处理后，由自适应模块产生驱动电信号，驱动推进油缸或撤回油缸，进而调整辊压机固定辊与浮动辊的间隙与轴线平行度，通过在线实时检测辊压机固定辊与浮动辊的间隙，且有效地调节辊压机辊子的间距与工作状态，提升物料加工质量，提升加工物料的合格率，提升设备工作可靠性及设备自动化程度高。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种实施方式的工作状态自适应调整的辊压机的结构图；

图2为本发明一种实施方式的工作状态自适应调整的辊压机部分模块组件结构图；

图3为本发明另一种实施方式的工作状态自适应调整的辊压机部分模块组件结构图；

图4为本发明一种实施方式的工作状态自适应调整的辊压机结构图的右视图；

图5为本发明一种实施方式的工作状态自适应调整的辊压机结构图的立体示意图；

图6为本发明的一种实施方式的工作状态自适应调整的控制方法的流程图。

附图标记说明：

1固定辊2浮动辊

3推进油缸组件4机架

5位移检测系统6进料仓

7回撤油缸组件8底座组件

9驱动电机

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了解决背景技术部分所指的，由于辊压机工作过程中，待加工的矿物石料的颗粒大小和性质不同，以及物料夹杂一些其他设备损坏的零件，浮动辊两端受力不均出现偏移，辊缝偏差过大，造成碎磨物料质量不合格，进而影响生产的问题。本发明提供一种工作状态自适应调整的辊压机，如图1-图5所示，本发明的一种工作状态自适应调整的辊压机的结构图，所述一种工作状态自适应调整的辊压机包括：位移检测系统5、plc控制模块、自适应控制模块、推进油缸组件3、固定辊1、浮动辊2、底座组件8、机架4、驱动电机9，所述固定辊1与所述浮动辊2轴线平行设置，分别由所述驱动电机9驱动，且通过所述底座组件8与所述机架4连接，所述推进油缸组件3的缸体与所述机架4固定设置，运动活塞一端与所述底座组件8固定，所述推进油缸组件3包括第一执行模块、推进油缸，所述第一执行模块与推进油缸电连接，所述位移检测系统5与所述plc控制模块电连接，所述plc控制模块与所述自适应控制模块电连接，所述自适应控制模块与所述推进油缸组件3中所述第一执行模块电连接。

工作状态自适应调整的辊压机采用位移检测系统测量辊压机固定辊与浮动辊间隙，测量靠近驱动侧的辊间隙和远离驱动侧的辊间隙，再将采集的数据输入plc控制模块，进行逻辑判断处理后，由自适应模块产生驱动电信号，驱动推进油缸或撤回油缸，进而调整辊压机固定辊与浮动辊的间隙与轴线平行度，通过在线实时检测辊压机固定辊与浮动辊的间隙，且有效地调节辊压机辊子的间距与工作状态，提升物料加工质量，提升加工物料的合格率，提升设备工作可靠性及设备自动化程度高。

为了使得更易于调整所述固定辊1与所述浮动辊2轴线的平行度，本发明优选的情况下，所述推进油缸至少包括靠近驱动侧推进油缸和远离驱动侧推进油缸。

本发明优选的情况下，所述靠近驱动侧推进油缸或所述远离驱动侧推进油缸中的靠近驱动侧或所述远离驱动侧，为相对所述驱动电机9而言，如图4所示，沿着所述浮动辊2轴线方向，相对所述驱动电机9的直线距离近的为靠近驱动侧推进油缸，相对所述驱动电机9的直线距离远的推荐油缸为所述远离驱动侧推进油缸。

在本发明更为优选的情况下，所述推进油缸至少包括一只靠近驱动侧推进油缸和一只远离驱动侧推进油缸，靠近驱动侧推进油缸、远离驱动侧推进油缸分别固定设置在所述机架4上，所述推进油缸中的活塞运动端与所述底座组件8固定连接，当推进油缸中压力增大，则所述推进油缸中的活塞推动所述底座组件8沿着两根辊间隙缩小方向运动；当推进油缸中压力缩小，则所述推进油缸中的活塞推动所述底座组件8沿着两根辊间隙变大方向运动。

为了更好地测量所述固定辊1与所述浮动辊2的间隙距离，本发明优选的情况下，所述位移检测系统5包括直线位移传感器，固定设置于所述固定辊1与所述浮动辊2轴线中心垂直方向的所述机架4上，用于测量固定辊1与浮动辊2间隙位移偏差值。

为了更好非接触式实时地测量工作状态自适应调整的辊压机的所述固定辊1与所述浮动辊2的间隙距离，更为优选情况下，所述直线位移传感器能够把直线机械位移量转换成电信号，更为优选的采用耐冲击、耐振动的非接触式位移传感器，例如，采用包括光电位移传感器。

为了所述固定辊1与所述浮动辊2之间出现大颗粒物料卡住情况下，能扩大所述固定辊1与所述浮动辊2之间间隙，将大颗粒物料排出，减少因卡机导致的驱动电机9故障以及所述固定辊1与所述浮动辊2出现损坏，在本发明另一种实施方式中的优选的情况下，所述工作状态自适应调整的辊压机还包括用于采集驱动电机电流信号的电流传感器模块与用于调整所述固定辊1与所述浮动辊2之间的回撤油缸组件7，所述回撤油缸组件7固定设置在所述固定辊1与所述浮动辊2之间的所述机架4上；

所述电流传感器模块与所述plc控制模块电连接，所述回撤油缸组件7包括回撤油缸和执行模块，所述第二执行模块与所述回撤油缸电连接，所述第二执行模块与所述自适应控制模块电连接。

所述固定辊1与所述浮动辊2的驱动电机电流信号采集后实时接入plc控制模块，通过电流监控，从而实时监测辊子负荷是否正常，来判断是否有大颗粒异物卡在两个辊子之间，当辊子被卡时，驱动电机电流增加，因为辊上积存石料较多，由于进料仓6与所述机架4形成的空间封闭，人工难以清理，此时停止各推进油缸工作，驱动所述浮动辊2的回撤油缸，拉大所述浮动辊2与所述固定辊1之间的间隙，能让被卡物块通过两个辊子间隙。

本发明还公开了一种工作状态自适应调整的辊压机的控制方法，如图6所示，所述控制方法包括：

步骤s1，采用位移检测系统5测量辊压机固定辊1与浮动辊2间隙，测量靠近驱动侧的辊间隙和远离驱动侧的辊间隙；

步骤s2，将步骤s1中测量电信号输入plc控制模块，plc控制模块将电信号模拟量转换为数字量，靠近驱动侧的辊间隙g1和远离驱动侧的辊间隙g2，并计算固定辊与浮动辊两者之间的辊偏差△g1、△g2；

其中，靠近驱动侧的辊偏差为△g1＝g1-g2，远离驱动侧的辊偏差为△g2＝g2-g1；

步骤s3，将△g1、△g2与plc控制模块中辊偏差最设定值的偏差上限△gh、偏差下限△gl进行比较，采集靠近驱动侧的辊推进油缸油压p1和远离驱动侧的辊的推进油缸油压p2，并与油压设定值p0比较；

步骤s4，若p1超过油压设定值p0，即p1≥p0，则不驱动对应的推进油缸，或p2超过油压设定值p0，即p2≥p0，则不驱动对应的推进油缸；

步骤s5，若p1<p0，且△g1≥△gh，则驱动靠近驱动侧的推进油缸，测量靠近驱动侧的辊偏差为△g11，至△gl<△g11<△gh，则停止驱动推进油缸；

步骤s6，若p2<p0，且△g2≥△gh，则驱动远离驱动侧的推进油缸，测量远离驱动侧的辊偏差为△g21，至△gl<△g21<△gh，则停止驱动推进油缸；

步骤s7，若△g1≥△gh，且p1≥p0，则延时△t再判断p2，若p2≥p0，则减小p2，测量靠近驱动侧的辊偏差为△g12，至△gl<△g12<△gh，则停止驱动推进油缸；若p2<p0，则不驱动推进油缸；

步骤s8，若△g2≥△gh，且p2≥p0，则延时△t再判断p1，若p1≥p0，则减小p1，测量远离驱动侧的辊偏差为△g22，至△gl<△g22<△gh，则停止驱动推进油缸；若p1<p0，则不驱动推进油缸。

该工作状态自适应调整的辊压机的控制方法采用位移检测系统测量辊压机固定辊与浮动辊间隙，测量靠近驱动侧的辊间隙和远离驱动侧的辊间隙，再将采集的数据输入plc控制模块，进行逻辑判断处理后，由自适应模块产生驱动电信号，驱动推进油缸或撤回油缸，进而调整辊压机固定辊与浮动辊的间隙与轴线平行度，通过在线实时检测辊压机固定辊与浮动辊的间隙，且有效地调节辊压机辊子的间距与工作状态，提升物料加工质量，提升加工物料的合格率，提升设备工作可靠性及设备自动化程度高

为了将不同推进油缸中的油压模拟信号转换为可逻辑运算的数字信号，在本发明优选的情况下，所述不同推进油缸的油压模拟信号均为油压传感器采集至plc控制模块，由plc控制模块将模拟信号转换为数字信号。

为了将所述plc控制模块产生判断信号进行快速处理并响应产生驱动电信号，并对驱动模块进行电驱动，在本发明优选的情况下，所述plc控制模块产生判断信号至自适应控制模块，再由所述自适应控制模块产生驱动电信号至执行模块驱动推进油缸。

为了所述固定辊1与所述浮动辊2之间出现大颗粒物料卡住情况下，能扩大所述固定辊1与所述浮动辊2之间间隙，将大颗粒物料排出，减少因卡机导致的驱动电机9故障以及所述固定辊1与所述浮动辊2出现损坏，在本发明另一种实施方式中的优选的情况下，所述控制方法还包括，步骤s9，采集驱动电机电流信号至plc控制模块中转换为数字信号d1与电流设定值d0、持续时间设定值t0进行比较，若d1≥d0，且持续时间△t1≥t0，则产生电信号至自适应控制模块，由所述自适应控制模块产生驱动电信号，至执行模块驱动每个推进油缸。

为了检测在线实时检测辊压机的所述固定辊1与所述浮动辊2的卡住后快速进行调整，有效地调节辊压机辊子的间距与工作状态，本发明优选的情况下，所述自适应控制模块产生驱动电信号，至执行模块驱动回撤油缸。

本发明实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述方法。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。