[发明专利]一种均匀铺料的自动控制方法和系统

说明书

本发明公开了一种均匀铺料的自动控制方法和系统，主要原理是通过动态电子称，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，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。本发明利用现有设备的各个参数信息，通过闭环计算控制，实现了对来料物料的具体状态信息，分配了相匹配的接料速度，从而达到整体均匀、连续的铺料效果，解决了传统开环控制铺料方式中存在的物料不连续、铺料状态不均匀的问题。

技术领域

本发明为自动化控制技术在烟草、茶叶、食品、工业原料等领域的应用,涉及一种通过物料的质量、体积来进行自动的、均匀的铺料方法，更具体的是一种均匀铺料的自动控制方法和系统。

背景技术

目前，在烟草、茶叶、食品等领域，一些较大规模的企业已经实现了生产线的控制自动化，在生产线上的特定工艺环节，如果按工艺需要实现对物料进行抽样检测，或者对物料状态有高要求的工艺环节，如：生产输送设备设定一个固定的输送速度，再设定一个固定的铺料时间，这样简单的铺料控制方式所形成的铺料状态没有取料过程中的闭环控制，没有取料反馈，因此取料后的物料状态存在连续性不强，物料稀疏的情况。这样的控制方式已经不能满足后续处理工序的处理要求。

发明内容

为解决上述现有技术存在的不足和缺陷，发明人提供了一种铺料状态与控制铺料方式实现实时闭环控制的方法，来实现均匀铺料的自动化处理，使得生产线上的物料状态保持均匀、连续性强。具体的，本发明是这样实现的：

一种均匀铺料的自动控制方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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物料体积的积分相等；振槽上取某一时间周期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、光电管的测距高度hi，获取铺料周期次数n、时间片段ti内物料长度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。

进一步的，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物料体积的积分相等所满足的公式为

式中：V代表烟叶的体积，n代表检测设备上的累积堆积个数，△V代表分散的烟叶堆体积个数；

所述铺料高度H基于以下公式获得：