[发明专利]一种多点卸料机控制系统

说明书

本发明为一种多点卸料机控制系统，包括主控模块、检测模块、电源模块、执行模块和人机交互模块；主控模块的主控制器中设有自适应数字滤波模块、矩阵式输入输出扩展模块和自适应参数调整模块；矩阵式输入输出扩展模块用于实现主控制器多点输入与输出的扩展，自适应参数调整模块用于实现条张力参数、电机参数和卸料延时时间的反馈调节；自适应数字滤波模块根据噪声数据判定规则判断采集机头链条张力和机尾链条张力中是否存在噪声数据，当存在噪声数据时，自适应数字滤波模块对机头链条张力和/或机尾链条张力进行滤波处理。该系统解决了由于机械振动引起的链条张力大幅度波动而导致的误报警问题以及被控元件老化导致控制精度下降的问题。

技术领域

本发明涉及多点卸料机控制技术领域，具体涉及一种多点卸料机控制系统。

背景技术

随着工业智能化的推进，越来越多的传统人工操作被机械产品替代。卸料机用于将物料提升到一定高度，并按照设定条件将物料放入不同的料仓中。多点卸料机通常采用皮带传输方式，主要应用于制药领域的物料输送、加料转运，也可以与混合机、压片机、胶囊填充机、包装机等设备配套使用。此外，多点卸料机在化工、食品加工等行业也有广泛应用，在食品加工行业，经常会使用大型食品粉碎机，粉碎机的入料口距离地面有一定高度，通常会利用卸料机将物料提升至粉碎机的入料口，卸料机的控制系统对于实现卸料机的准确卸料具有重要意义。

公开号为CN111665752A的专利申请公开了一种基于FPGA的装卸料机运动控制系统及方法，该系统将主控制器和FPGA装置整合在同一控制平台下，将FPGA技术应用于装卸料机的运动控制，在满足高度功能自定义的同时实现高速并行处理，使得控制系统具有更好的可靠性和安全性。本发明设计的控制系统不依赖主控制器，FPGA装置能独立完成多轴控制功能，解决了原来PLC控制器下，联锁旁路运行的两侧电机不能同步运行的问题。但是FPGA相比于其他集成控制器，其系统可靠性不强，容易受到工业现场的电磁干扰，并且输入和输出接口的扩展性较差，不能适用于更多其他类型的卸料机。

公开号为CN208715657U的中国专利公开了一种水平提升机多点卸料控制系统，包括水平提升机、卸料机构、缓冲仓和包装秤，水平提升机的顶部设有数个卸料机构，每个卸料机构的下方均设有缓冲仓，可以实现物料依次按顺序进料，一个时间段后自动切换到下一个包装秤缓冲仓，实现自动循环。该系统采用PLC控制器提高了系统的稳定性，但是缺少对卸料机运行状态的监控，难以保证卸料机的稳定性。

综上所述，现有卸料机控制系统主要存在以下问题：

1.控制器多采用传统PLC控制器，虽然提高了系统的稳定性，但多点卸料机的卸料点数是依靠实际需求而改变的，PLC控制器的输入和输出扩展性较差，需要另外接入I/O扩展模块，增加了系统设计成本。嵌入式控制器FPGA虽然能够提高控制效率，但是其系统可靠性不强，容易受到工业现场的电磁干扰。

2.现有控制系统缺少对卸料机运行状态的实时监控，无法保证卸料机的运行稳定性，智能化水平较低。工业现场的三相电中存在较多信号干扰，缺少对电源电路的抗干扰设计。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是，提供一种多点卸料机控制系统。该控制系统采用高性能集成控制器作为主控制器代替传统PLC控制器，提高系统的鲁棒性和可读写性，并且降低了系统设计的成本；为提高系统的实用性和拓展性，本发明采用了矩阵式输入/输出对控制器进行多点输入与输出扩展；为保证卸料过程的稳定性和安全性，对卸料机机头和机尾链条张力进行实时监测，考虑到卸料机在上电时振动较大，张力数据波动较大且不准确，因此通过自适应数字滤波算法，滤除噪声数据，保证了张力数据的稳定性和准确性；最后，由于机械结构、传感器等结构老化，设定的电机转速、张力值等参数可能与实际值存在误差，这会对卸料机产生较大损坏，因此对电机参数和卸料延时时间进行反馈调节，消除设定值与实际值之间的误差，实现对多点卸料机的优化控制。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：