多级皮带联合调速节能系统

摘要

多级皮带联合调速节能系统，属于皮带运输节能技术领域；解决的技术问题是提供一种实现多级皮带系统中每一条皮带运量与带速的优化匹配的控制系统；采用的技术方案是：一级皮带传输机与所有次级皮带传输机首尾相连形成一条运输线，一级皮带传输机上安装有皮带秤，所有次级皮带传输机上均安装有速度传感器，皮带秤通过导线与称重显示器相连，称重显示器通过网线与HUB相连，每个速度传感器上均通过导线连接有一个速度显示器，速度显示器通过网线与HUB相连，HUB通过网线与上位控制器相连，上位控制器与PLC相连，所有皮带传输机的传动滚筒均通过变频电机驱动，所有变频电机均与PLC相连；本发明适用于各种多级皮带组成的运输系统。

主权项

1.多级皮带联合调速节能系统，包括：一级皮带传输机（1）、多个次级皮带传输机（2）、皮带秤（3）、速度传感器（4）、上位控制器（5）和PLC（6）；其特征在于：所述一级皮带传输机（1）与所有次级皮带传输机（2）首尾相连形成一条运输线，一级皮带传输机（1）上安装有皮带秤（3），所有次级皮带传输机（2）上均安装有速度传感器（4），所述皮带秤（3）通过导线与称重显示器（7）相连，称重显示器（7）通过网线与HUB（8）相连，每个速度传感器（4）上均通过导线连接有一个速度显示器（9），所有的速度显示器（9）通过网线与HUB（8）相连，HUB（8）通过网线与上位控制器（5）相连，上位控制器（5）通过串口线与PLC（6）相连；所述一级皮带传输机（1）与所有次级皮带传输机（2）的传动滚筒均通过变频电机（10）驱动，所有变频电机（10）均与PLC（6）相连；所述多级皮带联合调速节能系统的控制过程为：第一步，皮带秤（3）采集一级皮带传输机（1）瞬时流量Q和带速v，并将采集的一级皮带传输机（1）瞬时流量Q和带速v信息存储和发送至上位控制器（5）；第二步，上位控制器（5）通过模糊控制程序对皮带秤（3）发送来一级皮带传输机（1）瞬时流量Q和带速v信息进行处理，并将处理结果发送至PLC（6）；所述模糊控制程序的控制方法为：皮带秤（3）发送来的一级皮带传输机（1）瞬时流量Q与存储在上位控制器（5）中的瞬时流量相对比，以确定所属区间，据此来确定当前带速v是否与最优相等，如果相等，则对输出不做更改；如果不相等，则查询模糊控制表寻找对应每个变频电机（10）的输入频率f、输入电压u、调整时刻t，并将每个变频电机（10）的相关参数信息将其发给PLC（6）；第三步，PLC（6）接收上位控制器（5）发送来的每个变频电机（10）的输入频率f、输入电压u和调整时刻t的相关参数信息，并在每个变频电机（10）相应的调整时刻调整变频电机（10）的输入频率和输入电压；所述模糊控制流程为：首先进入开始，再进入读入一级皮带传输机1瞬时流量Q、当前带速v，然后进入计算测量值与给定值的偏差和偏差变化率，再进入是否大于设定偏差进行判断，如果是，就进入保持当前状态；若否，就进入模糊控制程序，再进入调整后输出；模糊量化处理过程为：取读入1#皮带瞬时流量Q、当前带速v，比较与，并计算出偏差e，并经过微分后得到，再经过一定比例因子将其控制变量U转换到控制器能接受的基本论域中去,取其基本论域分别为：E=[-1000,1000],=[-100,100]，U=[-100,100]将上述基本论域量化为模糊集论域：由此可得：误差的量化因子,误差变化率的量化因子控制量变化的比例因子确定模糊子集及隶属度表设分别为的模糊子集对模糊子集A,B,C确定其量化论域中各元素对其的隶属度，得到E的隶属度表、的隶属度表、的隶属度表，根据给料机操作经验，总结出模糊控制规则表；通过模糊控制规则表得到各个模糊关系通过对模糊关系（i=1,2,3,…49）取“并”运算，可以得到运输系统控制规则总的模糊关系：控制策的模糊集合根据上面得到的模糊集合，应用最大隶属度法对其进行模糊判决，可以得到相应的控制量，进而得到模糊控制查询表；上述的控制查询表存贮在控制器中，在每个控制周期，计算机将采集到的实际误差和计算得到的误差变化分别乘以量化因子，然后取模糊控制查询表中的，查询模糊控制规则表中第行第列对应的控制量，再乘以比例因子得到实际控制量的变化值，通过控制变频器达到控制带速的目的；实际控制量值为电机频率，由；其中为减速器减速比，为电机极数，d为滚筒直径，为皮带最大线密度，s为转差率；在电机调速过程中，（C为常数），综合第一条皮带称量段到其机头距离及其余每条皮带带长……可知第二条皮带到第n条皮带的调整时刻、调整电压、调整频率分别为；；；；；；；；；……；……；……；；；上位控制器（5）在时刻，将和发送到PLC（6），PLC（6）将其转发到对应变频器，最终由变频器实现对电机的有效控制。