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称重给料机实现原理和动态数学模型
发布时间:2015-01-28 作者:admin 文章来源:

(1)计量原理

在皮带秤类动态计量过程中,最基本的原理是根据称重传感器的载荷值计算出“单位长度”上的物料平均重量,再测出“单位时间”内皮带所经过的长度,就可以计算出“单位时间”内通过的物料重量。如果我们将“单位时间”细分到很短的时间段(如100毫秒),那么,各段的总累加值就可以近似于真实的累计值。

分解动态计量模型,定义如下参数:

   计量皮带整圈长度LP(m),可以通过卷尺实测得到。

   最大速度下,皮带运行一圈累计脉冲数PR。

确定调整A/D 零点值和修正系数计算所需皮带运行圈数。

再规定运行圈数内,测算出A/D零点值WZ。

通过挂码或实物校验等方式计算出秤量的修正系数K。

每100毫秒检测一次A/D数值WG。

则,每个周期(100毫秒)的累计量=(WG-WZ)*100毫秒的脉冲数*K。总累计量,将每个100毫秒累计量进行累加即可得到总累计量。

如果将累计量除以单位时间,并进行相应的单位转换就可以将单位转换为吨/小时、公斤/米等所需要监测的信息。

(2)     控制原理

系统的调节采用工业控制中非常稳定可靠PID调节控制方式,无振荡,无超调。并可以实现手动自动状态的无扰动切换。

PID调节输出,目的保证偏差为零,并使系统达到稳定状态。偏差是设定值(SP)和实测值(PV)的差。PID控制的基本原理是基于下面的算式:输出M(t)是比例项、积分项和微分项的函数。

M(t)=KC*e+Kc∫edt+Minit+KC*de/dt

输出=比例项+积分项+微分项

其中:

M(t)  PID回路的输出是时间的函数

KC      PID回路的增益

E       PID回路的偏差(给定值与实际值之差)

Minit   PID回路输出的初始值

在许多控制系统中只需要一种或两种控制类型。

在实际应用中,系统仅选用比例项和积分项两种调节方式。从实际效果看,控制稳定,效果非常理想。

(3)软件的编程

如果说通过硬件部分的搭建,称为系统的骨架,那么软件部分就是系统的灵魂。系统软件是根据配料行业的特殊需求,结合ADAM4000系列模块自身特点并进行相应的算法改进和优化,通过Visual Basic6.0语言编制。Visual Basic6.0是面向对象的可视化编程语言,具有高效、简单易学、功能强大等优点。它即可以通过DLL来实现I/O端口的输入输出,也可以通过API函数或Mscomm控件实现串口通讯,还能够充分发挥VB数据库功能强大以及生成用户界面快的特点。由于该系统的模块配有DOS、Windows多种操作系统下的驱动程序,并可以在Visual Basic、BorlandC++、VisualC++和Delphi等多种开发环境下使用。通过类和各种控件的有效利用,不但加快了数据的实时处理速度并提高系统的稳定性。

软件部分通过RS-485总线实时采集现场数据并处理,并提供皮带秤零点自动调整、自动校秤、历史曲线监控、高低限报警、现场设备故障报警、设备连锁启停和计控数据的日常存储、查询、打印等工作。根据用户的要求,提供远程计算机联网,进行数据的远程查询、实时显示等。

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