一种破碎筛分装备智能控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提出一种破碎筛分装备智能控制系统及控制方法，该系统包括采集模块和智能控制模块；采集模块包括：三相有功功率表和电流互感器；智能控制模块包括：智能控制装置和PID控制器；所述三相有功功率表的输入端设置于破碎筛分装备的出料皮带和回料皮带电机控制回路上，所述电流互感器的输入端设置于破碎筛分装备的电机控制回路上，所述三相有功功率表的输出端和电流互感的输出端连接智能控制装置的输入端，所述智能控制装置的输出端连接PID控制器的输入端，所述PID控制器的输出端连接破碎筛分装备的变频器的输入端；该系统可以自动找到中碎设备和细碎设备的最佳运行状态；并通过该参数控制设备运行使设备一直处于高效率的运行状态。

An intelligent control system and control method for crushing and screening equipment

The invention provides a method for crushing and screening equipment system and control method of intelligent control, the system includes a data acquisition module and intelligent control module; acquisition module includes: a three-phase active power meter and current transformer; intelligent control module comprises an intelligent control device and PID controller; the input end of the three-phase active power meter is arranged on the crushing and screening equipment the discharging belt and back belt motor control circuit, the current transformer input end is arranged on the motor control circuit of crushing and screening equipment, the output of the three-phase active power meter and the output end of the current mutual inductance end is coupled to the input terminal of intelligent control device, the output end of the intelligent control device PID connected to the input end of the controller, the input end of the output end of the PID controller to connect the broken screening equipment of the inverter; the system can automatically find the broken The optimum operating state of the equipment and the fine-grained equipment; and the operation of the equipment through this parameter to keep the equipment in an efficient running state.

【技术实现步骤摘要】
一种破碎筛分装备智能控制系统及控制方法
本专利技术属于破碎筛分产线的中碎和细碎设备控制
，具体涉及一种破碎筛分装备智能控制系统及控制方法。
技术介绍
破碎产线的流程一般是由粗碎、中碎和细碎及相应的给料、输送、筛分过程组成。粗碎的设备一般是颚式破碎机、旋回破碎机或重锤式破碎机等，中碎的设备一般是圆锥破碎机、反击式破碎机或锤式破碎机等，细碎的设备一般是圆锥破碎机或者立式冲击式破碎机等。破碎产线一般在中碎和细碎之前会加入一个缓冲料仓，粗碎设备破碎的物料暂放到中碎设备的缓冲料仓里，中碎设备破碎的物料暂放在细碎设备的缓冲料仓里。缓冲料仓通过给料机把物料提供给相应的破碎设备。经过破碎以后的物料会通过胶带机运输到振动筛进行筛分，大小合适的物料会通过胶带机按规格进行堆放或者送往下一级破碎设备的缓冲料仓。较大的物料会通过胶带机返回到原缓冲料仓重新破碎。在破碎产线中，对中碎设备和细碎设备的控制主要有三种方式，第一种方式是是靠人工观察破碎机电机的电流大小判断破碎机的负载情况，根据负载情况来调节中碎、细碎设备的给料机频率从而达到让中碎、细碎设备的电机处于高效率运行状态。第二种方式是使用智能控制系统(如单片机系统、PLC系统、工控机系统等)控制给料机的给料频率同时采集破碎机排料口大小的变化或者电机转速的变化，如果出现排料口变大或者电机转速变小到一定程度就减小给料，反之增加给料。第三种方式是由智能控制系统作为主控单元，采集破碎机电机的运行电流，靠人工经验设定电机的目标电流，使用智能控制系统的PID算法或者直接使用PID控制器控制给料，使电机一直处于一定的负载率下运行。第一种控制方式是靠人工通过破碎机电机的工矿实时判断破碎机整体的工矿，不仅加大了操作人员的劳动强度，而且使产量的多少严重依赖操作人员的操作经验和责任心。第二种方式是一种阈值判断的方式，无法做到连续地、精确地给料控制。第三种方式虽然是连续地控制，但需要凭借操作人员的经验判断破碎机高效运行时候的电机电流的目标值，同时无法随设备的运行工况实时修改目标电流，从而无法做到精确的给料控制。同时在破碎设备制造过程中，需要大量的数据采集为破碎设备的优化设计提供支撑，而破碎设备的优化设计离不开对破碎设备的运行数据进行优化处理的方式。现有的数据处理方式都是靠人工对大量的采集数据进行解读，无法做到对破碎设备动态运行过程中数据的自动优化。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种破碎筛分装备智能控制系统及控制方法。一种破碎筛分装备智能控制系统，包括采集模块和智能控制模块；所述采集模块包括：三相有功功率表和电流互感器；所述智能控制模块包括：智能控制装置和PID控制器；所述三相有功功率表的输入端设置于破碎筛分装备的出料皮带和回料皮带电机控制回路上，所述电流互感器的输入端设置于破碎筛分装备的电机控制回路上，所述三相有功功率表的输出端和电流互感的输出端连接智能控制装置的输入端，所述智能控制装置的输出端连接PID控制器的输入端，所述PID控制器的输出端连接破碎筛分装备的变频器的输入端；所述三相有功功率表，用于采集破碎筛分装备的破碎机的出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2、出料皮带负荷运行时的有功功率和回料皮带负荷运行时的有功功率，传输至智能控制装置；所述电流互感器，用于采集破碎机的电流值，传输至智能控制装置；所述智能控制装置，用于通过给定给料机的不同的频率，按照采样时间通过三相有功功率表采集出料皮带负荷运行时的有功功率、通过电流互感器采集破碎机的电流值，并按照先进先出的方式进行存储，根据破碎机的出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2、实时更新的出料皮带负荷运行时的有功功率和实时更新的回料皮带负荷运行时的有功功率进行优化，得到破碎机通过量最大时的运行电流和破碎机生产效率最高时的运行电流，传输至PID控制器；所述PID控制器，用于根据智能控制装置输出的破碎机破碎物料通过量最大时的运行电流和破碎机生产效率最高时的运行电流进行PID控制器，得到变频器频率值，输出至变频器。采用破碎筛分装备智能控制系统进行智能控制的方法，包括以下步骤：步骤1：获得破碎机运行时物料通过出料皮带的时间t1、物料通过振动筛的时间t2、物料通过回料皮带的时间t3，保存至智能控制装置；所述获得破碎机运行时物料通过出料皮带的时间t1、物料通过振动筛的时间t2、物料通过回料皮带的时间t3的方法为：通过秒表多次测量获得破碎机运行时物料通过出料皮带的时间的平均值t1、物料通过振动筛的时间的平均值t2、物料通过回料皮带的时间的平均值t3。步骤2：采用三相有功功率表采集破碎机出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2，传输至智能控制装置；步骤3：智能控制装置通过给定给料机的不同的频率，按照采样时间通过三相有功功率表采集出料皮带负荷运行时的有功功率、通过电流互感器采集破碎机的电流值，并按照先进先出的方式进行存储，根据破碎机的出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2、实时更新的出料皮带负荷运行时的有功功率和实时更新的回料皮带负荷运行时的有功功率进行优化，得到破碎机通过量最大时的运行电流和破碎机生产效率最高时的运行电流，传输至PID控制器；步骤3.1：设定三相有功功率表和电流互感器的采样时间Δt，令t1＝n1Δt、t2＝n2Δt、t3＝n3Δt；步骤3.2：破碎机、相应的振动筛和皮带机运行以后，智能控制装置给定给料机初始频率f0；步骤3.3：给料机运行n1Δt时间后，智能控制装置按照采样时间通过三相有功功率表采集出料皮带负荷运行时的有功功率、通过电流互感器采集破碎机的电流值，并按照先进先出的方式存储出料皮带n3Δt时间段内的n3个有功功率和n3个破碎机的电流值；步骤3.4：给料机运行(n1+n2+n3)Δt时间后，智能控制装置按照采样时间通过三相有功功率表采集回料皮带负荷运行时的有功功率，并按照先进先出的方式存储回料皮带n3Δt时间段内的n3个有功功率；步骤3.5：智能控制装置在出料皮带负荷运行时的有功功率第一次存储达到n3个数据后，每个采样周期计算一次存储的n3个数据对应的出料皮带负荷运行时的有功功率的平均值Q0i和破碎机的电流值的平均值A0i，并按照先进先出的方式存储(n2+n3)个出料皮带负荷运行时的有功功率的平均值以及(n2+n3)个破碎机的电流值的平均值步骤3.6：通过智能控制装置比较当前(n2+n3)个出料皮带负荷运行时的有功功率的平均值的大小，提取并实时更新出料皮带负荷运行时的有功功率平均值的最大值Q0max，并在(n2+n3)个破碎机的电流值的平均值中提取出与Q0max同一时刻对应的破碎机的电流值标记为A0max，并存储，其中，i＝1，...，(n2+n3)；步骤3.7：智能控制装置在回料皮带负荷运行时的有功功率第一次存储达到n3个数据后，每个采样周期计算一次存储的n3个数据对应的回料皮带负荷运行时的有功功率的平均值P0；步骤3.8：智能控制装置在回料皮带负荷运行时的有功功率第一次存储达到n3个数据后，每个采样周期计算一次出料皮带和回料皮带负荷运行时的有功功率之差Z0＝(Q0i-p1)-(P0-p2)，实时更新出料皮带和回料皮带负荷运行时的有功功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种破碎筛分装备智能控制系统，其特征在于，包括采集模块和智能控制模块；所述采集模块包括：三相有功功率表和电流互感器；所述智能控制模块包括：智能控制装置和PID控制器；所述三相有功功率表的输入端设置于破碎筛分装备的出料皮带和回料皮带电机控制回路上，所述电流互感器的输入端设置于破碎筛分装备的电机控制回路上，所述三相有功功率表的输出端和电流互感的输出端连接智能控制装置的输入端，所述智能控制装置的输出端连接PID控制器的输入端，所述PID控制器的输出端连接破碎筛分装备的变频器的输入端；所述三相有功功率表，用于采集破碎筛分装备的破碎机的出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2、出料皮带负荷运行时的有功功率和回料皮带负荷运行时的有功功率，传输至智能控制装置；所述电流互感器，用于采集破碎机的电流值，传输至智能控制装置；所述智能控制装置，用于通过给定给料机的不同的频率，按照采样时间通过三相有功功率表采集出料皮带负荷运行时的有功功率、通过电流互感器采集破碎机的电流值，并按照先进先出的方式进行存储，根据破碎机的出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2、实时更新的出料皮带负荷运行时的有功功率和实时更新的回料皮带负荷运行时的有功功率进行优化，得到破碎机通过量最大时的运行电流和破碎机生产效率最高时的运行电流，传输至PID控制器；所述PID控制器，用于根据智能控制装置输出的破碎机破碎物料通过量最大时的运行电流和破碎机生产效率最高时的运行电流进行PID控制器，得到变频器频率值，输出至变频器。...

【技术特征摘要】
1.一种破碎筛分装备智能控制系统，其特征在于，包括采集模块和智能控制模块；所述采集模块包括：三相有功功率表和电流互感器；所述智能控制模块包括：智能控制装置和PID控制器；所述三相有功功率表的输入端设置于破碎筛分装备的出料皮带和回料皮带电机控制回路上，所述电流互感器的输入端设置于破碎筛分装备的电机控制回路上，所述三相有功功率表的输出端和电流互感的输出端连接智能控制装置的输入端，所述智能控制装置的输出端连接PID控制器的输入端，所述PID控制器的输出端连接破碎筛分装备的变频器的输入端；所述三相有功功率表，用于采集破碎筛分装备的破碎机的出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2、出料皮带负荷运行时的有功功率和回料皮带负荷运行时的有功功率，传输至智能控制装置；所述电流互感器，用于采集破碎机的电流值，传输至智能控制装置；所述智能控制装置，用于通过给定给料机的不同的频率，按照采样时间通过三相有功功率表采集出料皮带负荷运行时的有功功率、通过电流互感器采集破碎机的电流值，并按照先进先出的方式进行存储，根据破碎机的出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2、实时更新的出料皮带负荷运行时的有功功率和实时更新的回料皮带负荷运行时的有功功率进行优化，得到破碎机通过量最大时的运行电流和破碎机生产效率最高时的运行电流，传输至PID控制器；所述PID控制器，用于根据智能控制装置输出的破碎机破碎物料通过量最大时的运行电流和破碎机生产效率最高时的运行电流进行PID控制器，得到变频器频率值，输出至变频器。2.采用权利要求1所述的破碎筛分装备智能控制系统进行智能控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获得破碎机运行时物料通过出料皮带的时间t1、物料通过振动筛的时间t2、物料通过回料皮带的时间t3，保存至智能控制装置；步骤2：采用三相有功功率表采集破碎机出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2，传输至智能控制装置；步骤3：智能控制装置通过给定给料机的不同的频率，按照采样时间通过三相有功功率表采集出料皮带负荷运行时的有功功率、通过电流互感器采集破碎机的电流值，并按照先进先出的方式进行存储，根据破碎机的出料皮带空转时的有功功率p1、回料皮带空转时的有功功率p2、实时更新的出料皮带负荷运行时的有功功率和实时更新的回料皮带负荷运行时的有功功率进行优化，得到破碎机通过量最大时的运行电流和破碎机生产效率最高时的运行电流，传输至PID控制器；步骤4：通过智能控制装置将破碎机破碎物料通过量最大时的运行电流和破碎机生产效率最高时的运行电流传输至PID控制器；步骤5：当需要破碎筛分装备在效率最高处运行时，令PID控制器将破碎机生产效率最高时的运行电流作为目标电流对破碎机进行控制；步骤6：当需要破碎筛分装备在破碎物料通过量最大处运行时，令PID控制器将破碎机破碎物料通过量最大时的运行电流作为目标电流对破碎机进行控制。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：步骤3.1：设定三相有功功率表和电流互感器的采样时间Δt，令t1＝n1Δt、t2＝n2At、t3＝n3Δt；步骤3.2：破碎机、相应的振动筛和皮带机运行以后，智能控制装置给定给料机初始频率f0；步骤3.3：给料机运行n1Δt时间后，智能控制装置按照采样时间通过三相有功功率表采集出料皮带负荷运行时的有功功率、通过电流互感器采集破碎机的电流值，并按照先进先出的方式存储出料皮带n3Δt时间段内的n3个有功功率和n3个破碎机的电流值；步骤3.4：给料机运行(n1+n2+n3)Δt时间后，智能控制装置按照采样时间通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：于剑锋，吴波，毛嘉，徐梓涵，
申请(专利权)人：上海云统信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31