一种球磨机无辅助机智能控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种球磨机无辅助机智能控制方法及控制系统，包括监测研磨筒体的转速、位置和电机运行速度、判定研磨筒体上的皮带是否打滑，监测研磨筒体是否能正常运行，操作台发送进料口或出料口对位指令到变频器控制研磨筒体的位置等步骤，球磨机无辅助机智能控制控制系统包括监测模块、逻辑处理模块、位置判定模块和换料对位模块等模块，本发明专利技术能实现自动对位和皮带打滑时自动摇摆的智能控制方式，这种方法可以大大节省成本和降低操作的复杂度，而且不再来回切换主机和辅机，提高了可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种球磨机无辅助机智能控制方法及控制系统
本专利技术涉及球磨机智能控制
，特别是涉及一种球磨机无辅助机智能控制方法和控制系统。
技术介绍
球磨机是矿石等粗糙形物料进行粉碎加工的重要大型封闭设备，将物料、研磨钢球以及水辅料置于球磨机中进行研磨，通过对物料成分的配比投送，在保障研磨生产质量的情况下，使得球磨机能够稳定、节能运行。现有工程实践中，一般采用人工经验操作方式来控制球磨机，这种简单方式的缺陷在于过度依赖人工经验，可能会导致偏空磨或偏饱磨的现象，从而使得球磨机负荷形成剧烈波动现象；同时球磨机工作过程中还会出现换料时对位问题和停机时间久后由于原料凝结导致负载过重，再次启动时打滑问题，目前球磨机厂家通用做法都是增加一个辅机来解决，当需要对位或者启动打滑时，将动力源由主机切到辅机，由于辅机有一个很大的减速比，可以提供低速大扭矩，刚好能适合解决上述两个问题，加新原料时需要将研磨筒体的进料口对准上方的加料口，取磨好的原料时需要将研磨筒体的出料口对准下方的取料设备，这个过程需要操作员人工地通过辅机慢慢转动研磨筒体完成，而皮带打滑时则需要操作员通过辅机正转一下，然后反转一下，再正转一下，再反转一下，多次摇摆研磨筒体，才能将凝结的原料打散。主机和辅机相互切换时需要操作员花费较大力气才能完成，对位和摇摆研磨筒体手动操作也需要靠经验，这就对操作员有较高要求，引起的误差也比较大，而且辅机是由几十千瓦的电机和减速机组成，成本很高，人工操作方式不能获取稳定的研磨质量，在物料使用和生产用电方面会形成较大的浪费，对生产安全也会形成一定的负面影响，因此，为提高球磨机研磨效率和质量并达到节能需求，需寻求一种智能控制方法，解决现有的球磨机换料时对位问题、停机时间久后由于原料凝结导致负载过重再次启动时打滑问题以及球磨机控制成本高等问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种球磨机无辅助机智能控制方法及控制系统，通过控制球磨机主机来完成原本由球磨机辅机完成的对位和皮带打滑时的摇摆功能，用于解决现有技术中球磨机换料时对位问题、停机时间久后由于原料凝结导致负载过重再次启动时打滑问题以及球磨机控制成本高、操作复杂和可靠性低的问题。本专利技术提供一种球磨机无辅助机智能控制方法，包括以下几个步骤：S1、监测研磨筒体的转速、位置和电机运行速度，研磨筒体编码器将获得的研磨筒体的转速和实时位置传送给变频器，电机编码器将获得的电机运行速度传送给变频器；S2、判定研磨筒体上的皮带是否打滑，变频器将接收到的研磨筒体的转速和电机运行速度换算成速度比值，当所述速度比值小于设定值时，皮带打滑计数器计数，否则皮带打滑计数器清零，打滑标志记为无效，进入换料对位程序；皮带打滑计数器计数的同时，变频器继续监测皮带打滑时间，当打滑时间大于设定时间时，判定皮带打滑，所述变频器控制电机运行方向反向，给定速度变为设定点动速度，打滑标志记为有效，记录研磨筒体走过的位置清零，接着转入步骤S1；S3、监测研磨筒体是否能正常运行，变频器接收所述研磨筒体编码器获得的研磨筒体的实时位置，设定研磨筒体沿同一个方向旋转的圈数为n(n≥1)，所述研磨筒体的实时位置大于n圈脉冲数时，打滑标志清零，进入换料对位程序；S4、操作台发送进料口或出料口对位指令到变频器控制研磨筒体的位置，操作台发送进料口或出料口对位指令到变频器，变频器切换位置控制模式，调整研磨筒体转到与所述进料口或出料口对应的位置。进一步地，所述磨筒体编码器监测获得的研磨筒体的转速为v1，所述电机侧编码器监测获得电机的运行速度为v2，连接于所述电机和研磨筒体之间的减速机的减速比为k，所述研磨筒体直径为D1，所述减速机侧皮带轮直径为D2，皮带不打滑时，研磨筒体的转速和电机运行速度的速度比为：i＝v1/v2＝D2/(D1*k)令i1＝D2/(D1*k)，i2＝vl/v2当i2＜a*i1(0＜a＜1)时，表示皮带打滑，a为变频器预先设置的设定值，a可为0.5或0.6。进一步地，所述设定时间由变频器预先设置。进一步地，所述步骤S4的具体过程如下：所述变频器接收到操作台的进料口对位指令，所述变频器切换到位置控制模式，以进料口的位置P1为位置指令，使研磨筒体旋转到进料口位置，否则研磨筒体按设定的正常速度运行；或者，所述变频器接收到操作台的出料口对位指令，变频器切换到位置控制模式，以出料口的位置P2为位置指令，使研磨筒体旋转到出料口位置，否则研磨筒体按设定的正常速度运行。一种球磨机无辅助机智能控制系统，主要包括以下几个模块：监测模块，用以监测研磨筒体的转速、位置和电机运行速度；逻辑处理模块，用以将监测模块测得的研磨筒体的转速、电机运行速度和研磨筒体的实时位置进行逻辑运算，进而判断研磨筒体上的皮带是否打滑；位置判定模块，用以将变频器接收的研磨筒体编码器获得的研磨筒体的实时位置信息，比较实时位置和预先设定的同一个方向运行的圈数，判定监测研磨筒体是否能正常运行；换料对位模块，用以操作台发送进料口或出料口对位指令到变频器控制研磨筒体和进料口或出料口的位置。进一步地，所述监测模块是用以将研磨筒体编码器将获得的研磨筒体的转速和实时位置传送给变频器，电机编码器将获得的电机运行速度传送给变频器。进一步地，所述逻辑处理模块，是由变频器将接收到的研磨筒体的转速和电机运行速度换算成速度比值，当所述速度比值小于设定值时，同时变频器监测皮带打滑时间，当打滑时间大于设定时间时，判断研磨筒体上的皮带打滑，变频器控制电机运行方向反向。进一步地，所述位置判定模块，是由变频器接收研磨筒体编码器获得的研磨筒体的实时位置，设定研磨筒体沿同一个方向旋转的圈数为n(n≥1)，研磨筒体的实时位置大于n圈脉冲数时，判定研磨筒体是正常运行，进入换料对位程序。进一步地，所述换料对位模块，是由变频器接收到操作台的进料口对位指令，变频器切换到位置控制模式，以进料口的位置P1为位置指令，控制研磨筒体旋转到进料口位置；或者，变频器接收到操作台的出料口对位指令，变频器切换到位置控制模式，以出料口的位置P2为位置指令，控制研磨筒体旋转到出料口位置。于本专利技术的一实施例中，用以解决有的球磨机换料时对位问题、停机时间久后由于原料凝结导致负载过重再次启动时打滑问题以及球磨机控制成本高等问题。如上所述，本专利技术的一种球磨机无辅助机智能控制方法及控制系统，具有以下有益效果：本专利技术通过控制球磨机主机自身就能完成原本由球磨机辅机完成的对位和皮带打滑时的摇摆功能，本专利技术由操作台、变频器、电机、电机编码器、减速机、皮带、研磨筒体、研磨筒体编码器八个部分组成，变频器输出控制电机，电机和减速机相连，通过皮带控制研磨筒体的旋转，结合变频器通过电机侧和研磨筒体侧编码器测得的速度和位置，通过逻辑运算和逻辑处理后，控制研磨筒体完成自动摆动旋转，整体架构对球磨机的主体结构不产生影响，去掉原有的辅机电机和减速机，增加两个编码器，而编码器成本只有辅机成本的几十分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球磨机无辅助机智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、监测研磨筒体的转速、位置和电机运行速度，研磨筒体编码器将获得的研磨筒体的转速和实时位置传送给变频器，电机编码器将获得的电机运行速度传送给变频器；/nS2、判定研磨筒体上的皮带是否打滑，变频器将接收到的研磨筒体的转速和电机运行速度换算成速度比值，当所述速度比值小于设定值时，皮带打滑计数器计数，否则皮带打滑计数器清零，打滑标志记为无效，进入换料对位程序；皮带打滑计数器计数的同时，变频器继续监测皮带打滑时间，当打滑时间大于设定时间时，判定皮带打滑，所述变频器控制电机运行方向反向，给定速度变为设定点动速度，打滑标志记为有效，记录研磨筒体走过的位置清零，接着转入步骤S1；/nS3、监测研磨筒体是否能正常运行，变频器接收所述研磨筒体编码器获得的研磨筒体的实时位置，设定研磨筒体沿同一个方向旋转的圈数为n，n≥1，所述研磨筒体的实时位置大于n圈脉冲数时，打滑标志清零，进入换料对位程序；/nS4、操作台发送进料口或出料口对位指令到变频器控制研磨筒体的位置，操作台发送进料口或出料口对位指令到变频器，变频器切换位置控制模式，调整研磨筒体转到与所述进料口或出料口对应的位置。/n...

【技术特征摘要】
1.一种球磨机无辅助机智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、监测研磨筒体的转速、位置和电机运行速度，研磨筒体编码器将获得的研磨筒体的转速和实时位置传送给变频器，电机编码器将获得的电机运行速度传送给变频器；
S2、判定研磨筒体上的皮带是否打滑，变频器将接收到的研磨筒体的转速和电机运行速度换算成速度比值，当所述速度比值小于设定值时，皮带打滑计数器计数，否则皮带打滑计数器清零，打滑标志记为无效，进入换料对位程序；皮带打滑计数器计数的同时，变频器继续监测皮带打滑时间，当打滑时间大于设定时间时，判定皮带打滑，所述变频器控制电机运行方向反向，给定速度变为设定点动速度，打滑标志记为有效，记录研磨筒体走过的位置清零，接着转入步骤S1；
S3、监测研磨筒体是否能正常运行，变频器接收所述研磨筒体编码器获得的研磨筒体的实时位置，设定研磨筒体沿同一个方向旋转的圈数为n，n≥1，所述研磨筒体的实时位置大于n圈脉冲数时，打滑标志清零，进入换料对位程序；
S4、操作台发送进料口或出料口对位指令到变频器控制研磨筒体的位置，操作台发送进料口或出料口对位指令到变频器，变频器切换位置控制模式，调整研磨筒体转到与所述进料口或出料口对应的位置。


2.根据权利要求1所述的球磨机无辅助机智能控制方法，其特征在于，所述磨筒体编码器监测获得的研磨筒体的转速为v1，所述电机侧编码器监测获得电机的运行速度为v2，连接于所述电机和研磨筒体之间的减速机的减速比为k，所述研磨筒体直径为D1，所述减速机侧皮带轮直径为D2，皮带不打滑时，研磨筒体的转速和电机运行速度的速度比为：
i＝v1/v2＝D2/(D1*k)
令i1＝D2/(D1*k)，i2＝v1/v2
当i2＜a*i1且0＜a＜1时，表示皮带打滑，a为变频器预先设置的设定值，a根据设备的差异在0-1之间调整，a为0.5或0.6。


3.根据权利要求1所述的球磨机无辅助机智能控制方法，其特征在于，所述设定时间由变频器预先设置。


4.根据权利要求1所述的球磨机无辅助机智能控制方法，其特征在于，所述步骤S4的具体过程如下：
所述变频器接收到操作台的进料口对位指令，所述变频器切换到位置控制模式，以进料口的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝，张晓光，何畏，涂从欢，
申请(专利权)人：深圳市正弦电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44