专利名称：一种秸秆压块生产线控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于农业机械领域，特别是涉及包括秸杆粉碎机械、秸杆输送机械、秸杆压块机的秸杆压块生产线的控制系统。
背景技术：
秸杆压块设备在生物质能源领域占有重要地位，具有原料来源丰富、能投比高、环保等诸多优势。然而目前的秸杆压块设备普遍采用人工作业，存在以下三个问题一、由于是人工凭借经验上料、控制水分，压块的质量很不稳定，有时候甚至不能正常成型；二、由于盲目性的操作，压块机的产量低，能耗也比较大；三、生产现场灰尘多，工作环境恶劣，人工劳动强度大，同时用工成本也高
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种秸杆压块生产线自动化控制系统，是采用PLC控制核心块与数据采集装置和控制输出执行装置连接，控制和调节秸杆的含水率、喂入量、喂入速度和温度，使秸杆压块成型实现自动化。本发明的技术方案是通过以下方式实现的一种秸杆压块生产线控制系统，一个PLC控制核心块、与PLC控制核心块相连的数据采集装置，与数据采集装置相应的并与PLC控制核心块相连的控制输出执行装置，所述的数据采集装置组由成型温度传感器、秸杆水分传感器、成型主电机电流表、铡草机主电机电流表和传送带速度检测装置，所述的控制执行装置组由压块机成型区冷却装置、秸杆水分调节装置、三个调速变频器及I、II、III与三个调速变频器相连的压块机喂入电机、铡草机喂入电机和传送带电机组成，其特征在于所述的传送带电机工作，秸杆送上传送带进入压块成型机的喂入机构压块成型；由PLC控制核心块指令调速变频器I控制压块机喂入电机的压块速度、指令调速变频器II调节铡草机电机喂入量大小，指令调速变频器III调节传送带电机的传送速度。所述的秸杆水分传感器检测秸杆含水率，含水率低于给定区间，PLC控制核心块通过秸杆水分调节装置8实施补水。所述的温度传感器检测秸杆压块机的温度值，高于设定值时，PLC控制核心块指令压块机成型区冷却装置降低温度以达到设定值。所述的秸杆水分传感器采用微波水分传感器。所述的秸杆水分调节装置采用电磁阀调节水分。所述的铡草机喂入电机控制铡草机的喂入量，由铡草机主电流表和成型机主电机电流表判断，铡草机喂入量过大，PLC控制核心块通过调速变频器I降低铡草机喂入电机的速度。所述的压块机喂入电机控制压块机喂入量，压块机喂入量过大时一方面PLC控制核心块检测传送带速度检测装置的速度高于给定值，通过调速变频器III降低传送带电机的速度；另一方面，PLC控制核心块通过调速变频器I降低压块机喂入电机的速度，反之亦然。所述的压块成型机的压块机成型区的温度由温度传感器检测并反馈给PLC控制核心块，由控制压块机成型区冷却装置冷却，以达到降低温度到要求值的目的。采用本发明结构，PLC控制核心块可靠性和维修性好，抗干扰能力强，尤其适合压块生产现场恶劣的工作环境，也方便操作人员的维护。此外，PLC的带载能力强，能和整个生产线相匹配。微波水分传感器，微波具有能穿透声衰减很大的非金属材料的特性，其优点是设备不太复杂、非接触式、便于自动化，可适用于秸杆成型燃料生产线的连续、快速测量和自动控制。其安装在微波水分调节装置的底部，其上是粉碎后的秸杆，基于微波投射法，既可以检测系统发射出去的能量的变化，也可以检测相应的微波参数(幅值、相位、频率)所发生的变化，再通过测量的数学模型得出物料的水分含量。用电磁阀调节水分实用，便于控制。采用自动化控制，有效保证了压块的质量，提高生产率，降低能耗。
图I是本发明的结构框图。图中1传送带速度检测装置、2铡草机主电机电流表、3成型主电机电流表、4秸杆水分传感器、5成型温度传感器、6 PLC控制、7压块机成型区冷却装置、8秸杆水分调节装置、9调速变频器I、10调速变频器II、11调速变频器III、12传送带电机、13铡草机喂入电机、14压块机喂入电机。
具体实施例方式如图I所不,一种稻杆压块生产线控制系统,包括一个PLC控制核心块6、与PLC控制核心块6相连的数据采集装置，与数据采集装置相应的并与PLC控制核心块6相连的控制输出执行装置，所述的数据采集装置组由成型温度传感器5、秸杆水分传感器4、成型主电机电流表3、铡草机主电机电流表2和传送带速度检测装置2，所述的控制执行装置组由压块机成型区冷却装置7、秸杆水分调节装置8、三个调速变频器I 9、II 10、11111及与三个调速变频器相连的压块机喂入电机14、铡草机喂入电机13和传送带电机11组成，传送带电机12工作，秸杆送上传送带进入压块成型机的喂入机构压块成型；由PLC控制核心块6指令调速变频器I 9控制压块机喂入电机14的压块速度、指令调速变频器II 10调节铡草机电机13喂入量大小，指令调速变频器III 11调节传送带电机12的传送速度。铡草机和秸杆压块机都有一个最佳喂入量，喂入量是否过大，可以通过铡草机主电流表2和成型机主电机电流表3来判断。当检测到铡草机喂入量过大时，PLC控制核心块6通过调速变频器I 9降低铡草机喂入电机13的速度，反之亦然。当检测到压块机喂入量过大时，一方面要看传送带速度检测装置传送给PLC控制核心块6的速度是否高于给定值，如果高于给定值，PLC控制核心块6通过调速变频器III 11降低传送带电机12的速度；另一方面，PLC控制核心块6可通过调速变频器I 9降低压块机喂入电机14的速度，反之亦然。含水率是影响秸杆是否成型的关键因素，当秸杆水分传感器4检测到秸杆含水率低于给定区间时，PLC控制核心块6通过秸杆水分调节装置8实施补水到给定值。这是一个闭环的反馈系统。秸杆水分传感器4为微波水分传感器，秸杆水分调节装置8采用电磁阀调节水分。
随着生产的进行，压块机成型区的温度会慢慢升高，当温度传感器5检测传送给PLC控制核心块6的温度值高过要求值时，PLC控制核心块6控制压块机成型区冷却装置7做相应动作，达到降低温度到要求值的目的。工作时，秸杆经一小段 输送带均匀、连续进入铡草机，再经过水分调节装置8把秸杆水分调节到要求的范围，最后经传送带输送给秸杆压块机的喂入机构，直至最总压块成型。
权利要求
1.一种稻杆压块生产线控制系统，一个PLC控制核心块(6)、与PLC控制核心块相连的数据采集装置，与数据采集装置相应的并与PLC控制核心块相连的控制输出执行装置，所述的数据采集装置组由成型温度传感器(5)、秸杆水分传感器(4)、成型主电机电流表(3)、铡草机主电机电流表(2)和传送带速度检测装置(1)，所述的控制执行装置组由压块机成型区冷却装置(7)、秸杆水分调节装置(8)、三个调速变频器及I (9)、II (10)、111(11)与三个调速变频器相连的压块机喂入电机(14)、铡草机喂入电机(13)和传送带电机(12)组成，其特征在于所述的传送带电机(12)工作，秸杆送上传送带进入压块成型机的喂入机构压块成型；由PLC控制核心块(6)指令调速变频器1(9)控制压块机喂入电机(14)的压块速度、指令调速变频器II (10)调节铡草机电机(13)喂入量大小，指令调速变频器III(Il)调节传送带电机(12)的传送速度。
2.根据权利要求I所述的一种秸杆压块生产线控制系统，其特征在于所述的秸杆水分传感器(4)检测秸杆含水率，含水率低于给定区间，PLC控制核心块(6)通过秸杆水分调节装置(8)实施补水。
3.根据权利要求I所述的一种秸杆压块生产线控制系统，其特征在于所述的温度传感器(5)检测秸杆压块机的温度值，高于设定值时，PLC控制核心块(6)指令压块机成型区冷却装置(7)降低温度以达到设定值。
4.根据权利要求I所述的一种秸杆压块生产线控制系统，其特征在于所述的秸杆水分传感器(4)采用微波水分传感器。
5.根据权利要求I所述的一种秸杆压块生产线控制系统，其特征在于所述的秸杆水分调节装置(8)采用电磁阀调节水分。
6.根据权利要求I所述的一种秸杆压块生产线控制系统，其特征在于所述的铡草机喂入电机(13)控制铡草机的喂入量，由铡草机主电流表(2)和成型机主电机电流表(3)来判断，铡草机喂入量过大，PLC控制核心块(6)通过调速变频器I (9)降低铡草机喂入电机(13)的速度。
7.根据权利要求I所述的一种秸杆压块生产线控制系统，其特征在于所述的压块机喂入电机(14)控制压块机喂入量，压块机喂入量过大时一方面PLC控制核心块(6)检测传送带速度检测装置(I)的速度高于给定值，通过调速变频器III (11)降低传送带电机(12 )的速度；另一方面，PLC控制核心块(6)通过调速变频器I (9)降低压块机喂入电机(14)的速度，反之亦然。
8.根据权利要求I所述的一种秸杆压块生产线控制系统，其特征在于所述的压块成型机的压块机成型区的温度由温度传感器(5)检测并反馈给PLC控制核心块(6)，由控制压块机成型区冷却装置(7)冷却。
全文摘要
一种秸秆压块生产线控制系统，一个PLC控制核心块(6)、数据采集装置和控制输出执行装置，其特征在于所述的传送带电机(12)工作，秸秆送上传送带进入压块成型机的喂入机构压块成型；由PLC控制核心块(6)指令调速变频器Ⅰ(9)控制压块机喂入电机(14)的压块速度、指令调速变频器Ⅱ(10)调节铡草机电机(13)喂入量大小，指令调速变频器Ⅲ(11)调节传送带电机(12)的传送速度。本发明PLC控制核心块可靠性和维修性好，抗干扰能力强，尤其适合压块生产现场恶劣的工作环境，也方便操作人员的维护。采用自动化控制，有效保证了压块的质量，生产率高，能耗低。
文档编号G05B19/05GK102929187SQ201210339950
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者郭双革, 姚勇, 段建, 陈树人, 吴明聪 申请人:江苏圆通农机科技有限公司