[发明专利]一种均匀铺料的自动控制方法和系统

权利要求书

1.一种均匀铺料的自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

物料的称重与输送：输送机构将物料输送经过动态电子称进行称量后，进入振槽；

物料散料和铺料：物料在振槽上摊散后进入至变频皮带机，变频皮带机能根据物料状态和铺料高度输出适宜的铺料速度，使得进入变频皮带机上的物料连续的、均匀的堆积铺满变频皮带机直至出料；

其中：物料状态包括：位于振槽上的物料的预处理总重量、物料的稀疏度、运行速度、物料的种类；变频皮带机通过PLC控制器监测获取物料状态信息并进行闭环控制计算出适宜当前的铺料速度值，并输出至变频皮带机使其以该速度运行；

所述PLC控制器监测获取物料状态信息并进行闭环控制计算出适宜当前的铺料速度值，包括以下步骤：

通过来料检测光电管测量物料的输送时间，根据输送设备的运行速度以及物料的容重这些参数计算出待检测处理物料体积；

设置采样周期，且采样周期时间内通过振槽的物料体积与变频皮带机上的物料体积相等；

振槽上取某一采样时间周期ti内体积为V的烟叶，经过来料检测光电管处计时，基于铺料高度H、来料检测光电管的测距高度hi，获取采样周期次数n、采样时间周期ti内的物料长度L、铺料时间T，最终得铺料长度和铺料速度；

按若干个采样时间周期ti进行各个周期相对应的铺料速度控制变频皮带机的速度，实现对物料连续的、均匀的接料、运输、出料；

其中:

所述体积为V的烟叶基于公式

获得，其中：V代表烟叶的体积，m代表烟叶质量，代表烟叶的容重；

所述采样周期时间内通过振槽的物料体积与变频皮带机上的物料体积相等所满足的公式为

式中：V代表烟叶的体积，n代表采样周期次数，△V代表分散的烟叶堆体积；

所述铺料高度H基于以下公式获得：

式中:H代表变频皮带机上要求的铺料高度，hi代表来料检测光电管的测距高度，n代表采样周期次数，每次铺hi的高度，铺满铺料高度H需要几个n；

所述物料长度L基于以下公式获得：

L＝ti×v1

式中：L代表采样时间周期ti内的物料长度，ti代表采样时间周期，v1代表振槽的速度；

采样周期次数n基于以下公式获得：

n＝H÷hi

式中：n代表采样周期次数，H代表铺料高度，hi代表来料检测光电管的测距高度；

所述铺料时间T基于以下公式获得：

T＝n×ti

式中：T代表变频皮带机的铺料时间，n代表采样周期次数，ti代表采样时间周期；

采样时间周期ti内的烟叶的体积V基于以下公式获得：

V＝L*(H*W)

式中：L代表采样时间周期ti内的物料长度，H代表铺料高度，W代表变频皮带机的宽度；

所述铺料速度基于以下公式获得：

v＝v1/n

式中:v代表不同物料状态下的变频皮带机的铺料速度，v 1代表振槽的速度，n代表采样周期次数。

2.根据权利要求1所述的均匀铺料的自动控制方法，其特征在于，所述物料散料和铺料步骤中，还包括有与PLC控制器连接的翻板活门，当进入到变频皮带机上的物料达到预设量时，振槽上的翻板活门开启，多余的物料则被回流收集，不进入变频皮带机。

3.一种基于权利要求1或2所述的均匀铺料的自动控制方法的自动控制系统，其特征在于，包括：

动态电子称，用于对经过的物料进行称量、能接收重量需求信息、能实时反馈所经过的物料重量；

振槽，用于对接动态电子秤，利用振动进行对物料的摊散和输送；

来料检测光电管，分别安装在变频皮带机来料端和出料端，用于感应物料以及计算物料厚度，并将信号传输至PLC控制器；

变频皮带机，连接至PLC控制器，接收其发送的运行速度信息并按照该速度运行接料；

PLC控制器，用于输入物料处理信息，接收振槽速度信息、动态电子称反馈信息、来料检测光电管信息；能基于收到的信息进行处理通过闭环控制计算出适宜当前的铺料速度值，并输出至变频皮带机使其以该速度运行。

4.根据权利要求3所述的自动控制系统，其特征在于，所述振槽上还设有翻板活门，在翻板活门的下方设有余料输送皮带，翻板活门能接收PLC控制器发出的满料信号关闭对变频皮带机送料，同时翻板活门开启将多余的余料导入余料输送皮带。