一種用于液膜輸出控制的物料重量感應系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于液膜輸出控制的物料重量感應系統(tǒng)，包括物料重量感應模塊、控制模塊、皮帶轉動感應模塊，物料重量感應模塊和皮帶轉動感應模塊分別與控制模塊連接；控制模塊還與控制液膜輸出的液膜輸出裝置連接，并向液膜輸出裝置提供控制信號；物料重量感應模塊監(jiān)測位于皮帶機上的物料的重量，并向控制模塊提供物料重量信號；皮帶轉動感應模塊監(jiān)測皮帶機的運動狀況，并向控制模塊提供皮帶轉動信號；控制模塊根據物料重量信號并結合皮帶轉動信號，通過預設在控制模塊中的運算公式，計算得出控制信號的理論值，并執(zhí)行控制指令。
【專利說明】一種用于液膜輸出控制的物料重量感應系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液膜抑塵領域，尤其涉及一種液膜輸出的控制裝置。

【背景技術】
[0002]環(huán)境保護和治理日益成為人們密切關注的問題，尤其是對于大氣污染的防治更成為重中之重。作為大氣污染的一個重要源頭，工礦、建筑工程中的一系列物料(巖石、混凝土、磚塊等等)運送輸送過程都會產生大量粉狀細粒級顆粒，并飄散到空氣中形成粉塵污染。
[0003]在專利申請?zhí)枮镃N200910053552.8的中國專利中公開了采用液膜進行粉塵抑制的方法和裝置，并且在實際應用中液膜抑塵的良好效果也得到了驗證。在此前提下，對液膜用量的有效控制成為一個需要關注的問題，這直接關系到技術應用的成本或成本效益。
[0004]目前對于液膜用量的控制主要有靜態(tài)控制和動態(tài)控制，靜態(tài)控制即保持人為設定的液膜輸出或噴射量，針對不同的現(xiàn)場情況無法自動調整，只有人為的開、關及固定值設定，增加了液膜使用成本，也不利于達到理想的抑塵效果。動態(tài)控制，主要針對現(xiàn)場情況做信號采集，通過反饋這些信號給控制模塊，來實現(xiàn)液膜流量控制器或驅動單元對液膜用量進行調節(jié)控制，這是一種比較有效的控制手段。當前的液膜抑制裝置中普遍采用粉塵監(jiān)測部件來對現(xiàn)場的粉塵狀況進行監(jiān)測，同時提供相應監(jiān)測數(shù)據，來動態(tài)調整液膜用量。這屬于一種事件發(fā)生后的改善動作，即現(xiàn)場粉塵達到一定程度后才會執(zhí)行相應調整動作。
[0005]在實際的應用過程中已經發(fā)現(xiàn)(尤其在礦山生產環(huán)境中)，粉塵產生的量和輸送的物料本身及其重量具有強相關性，即在運送物料種類一定的情況下，粉塵產生的量基本只與運送物料的重量有關，且兩者間相對關系比較穩(wěn)定。為此針對物料的重量進行液膜用量調整就能起到很好的事前預防粉塵產生的效果，從而將現(xiàn)場的粉塵狀況保持在一個相對較好的水平上。
[0006]因此，本領域的技術人員致力于開發(fā)一種用于液膜輸出控制的物料重量感應系統(tǒng)及控制方法。
實用新型內容
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種用于液膜輸出控制的物料重量感應系統(tǒng)，包括物料重量感應模塊、控制模塊、皮帶轉動感應模塊，物料重量感應模塊和皮帶轉動感應模塊分別與控制模塊連接；控制模塊還與用于液膜輸出的液膜輸出裝置連接，并向液膜輸出裝置提供控制信號；物料重量感應模塊監(jiān)測位于皮帶機上的物料的重量，并向控制模塊提供物料重量信號；皮帶轉動感應模塊監(jiān)測皮帶機的運動狀況，并向控制模塊提供皮帶轉動信號；控制模塊根據物料重量信號再結合皮帶轉動信號，通過預設在控制模塊中的運算公式，計算得出提供給液膜輸出裝置的控制信號的理論值。運算公式是將控制模塊接收到的物料重量信號和皮帶轉動信號作為自變量，反應了自變量與物料產塵量之間的理論關系，可以針對實際使用情況重復試驗得出，如將物料重量和皮帶速度作為自變量，物料產塵量(其與液膜輸出量的換算關系由所采用的液膜輸出裝置的規(guī)格決定)作為因變量，建立二元一次或二元二次方程，如需更高的精度也可采用二元多次方程；控制模塊計算得出需要輸出給液膜輸出裝置的控制信號的理論值，該控制信號需與液膜輸出裝置相匹配，即是液膜輸出裝置可識別的、用于調節(jié)液膜輸出量的物理信號，根據需要可以是各類模擬或數(shù)字信號。如通過不同的模擬信號驅動液膜輸出裝置中的電磁閥、變頻電機、流量控制計，從而對液膜輸出量進行控制。
[0008]進一步地，物料重量感應模塊安裝在皮帶機的皮帶下方，感應作用在其上方皮帶上的物料重量；皮帶轉動感應模塊安裝在皮帶機的滾輪軸，可以通過轉軸的轉動確定皮帶行進與否，以及皮帶傳動速度。
[0009]進一步地，還包括與控制模連接的顯示模塊，其用于顯示控制模塊的處理信息，可將控制模塊接收或計算得到的數(shù)據顯示在顯示模塊上，顯示模塊可使用顯示器或LED點陣等類似的顯示設備。
[0010]進一步地，控制模塊的處理信息包括控制信號的數(shù)值表示、物料重量信號的數(shù)值表示、皮帶轉動信號的數(shù)值表示中的一種或多種。選擇合適的顯示模塊，以適合多個數(shù)據的顯示，更多數(shù)據的顯示，有利于對運行狀況的監(jiān)控。
[0011]進一步地，還包括與控制模塊連接的按鈕模塊，控制模塊預設了多個運算公式，按鈕模塊用于切換控制模塊當前使用的運算公式。由于不同物料的產塵量不同，各種物料都有與其相對應的運算公式，多個運算公式的設置拓展了使用范圍。此時，顯示模塊顯示運算公式的選用信息。按鈕模塊可以采用單一的按鍵，通過連續(xù)按壓，循環(huán)切換運算公式；或是采用鍵盤或多鍵設置，每個按鍵對應一種運算公式。
[0012]進一步地，按鈕模塊與顯示模塊配合用于對運算公式中的固定常數(shù)進行設置。按鈕模塊與顯示模塊形成了與控制模塊的交互界面，此時需要在控制模塊內設置交互相關的功能，以實現(xiàn)通過交互界面對控制模塊內運算公式的修正。
[0013]進一步地，控制模塊是PLC(可編程邏輯控制器)或集成電路板。采用PLC可以方便的接收和輸出各類數(shù)字或模擬信號，并可方便地對運算公式、交互操作、參數(shù)運算等進行編程，定義各種功能，同樣也可使用具有相同功能的集成電路板。
[0014]進一步地，物料重量感應模塊是物料重量傳感器。
[0015]進一步地，皮帶傳動感應模塊是編碼器，可精確計量轉軸的轉動圈數(shù)，結合控制模塊還能計算出皮帶機或皮帶的瞬時速度或平均速度，為運算公式提供了更多參數(shù)。
[0016]上述系統(tǒng)的工作步驟包括:
[0017]步驟一、控制模塊周期性地讀取皮帶轉動感應模塊提供的皮帶轉動信號，以判斷皮帶機是否開始運轉；
[0018]步驟二、當控制模塊接收到的皮帶轉動信號表示皮帶機已開始運轉，控制模塊開始接收物料重量感應模塊提供的物料重量信號；
[0019]步驟三、通過物料重量信號再結合皮帶轉動信號，使用運算公式，計算出輸出給液膜輸出裝置的控制信號的理論值；
[0020]步驟四、液膜輸出裝置接收到控制信號，對液膜輸出量進行調整。
[0021]本實用新型具有以下有益技術效果:
[0022]1、能夠感應輸送裝置或皮帶上物料的重量變化，通過運算公式確定控制信號，對液膜輸出裝置進行動態(tài)控制。
[0023]2、可針對多種物料設定不同的運算公式，通過按鈕模塊的設置，方便在各運算公式間進行切換。
[0024]3、顯示模塊顯示系統(tǒng)中的各種信號參數(shù)，有利于觀測和調試。
[0025]4、顯示模塊配合按鈕模塊，形成了與控制模塊的交互界面，可以針對不同的現(xiàn)場環(huán)境或物料變化，對運算公式中的參數(shù)進行配置或調整，擴大了系統(tǒng)的適用范圍。
[0026]5、整個動態(tài)過程，自動化水平和靈敏度高，可顯著提高液膜設備在生產現(xiàn)場的抑塵效果。
[0027]以下將結合附圖對本實用新型的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本實用新型的目的、特征和效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型的一個較佳實施例的示意圖；
[0029]圖2是圖1中系統(tǒng)的工作流程圖。

【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，是一個基于本實用新型的系統(tǒng)示意圖，包括皮帶機1、皮帶機I的皮帶
2、皮帶機I的滾輪3、物料重量感應模塊4、皮帶轉動感應模塊5、控制模塊、液膜輸出裝置、液膜輸出的噴口 6、顯不模塊和按鈕模塊。
[0031]物料重量感應模塊4安裝在皮帶2的下方，監(jiān)測其上物料的重量，并向控制模塊提供物料重量信號；重量感應模塊4安裝在噴口 6正下方，或根據皮帶傳送方向安裝在物料到達噴口 6之前的位置上，抑或是采用多組模塊分布在皮帶2的行程路徑上；皮帶轉動感應模塊5與滾輪3軸系連接，監(jiān)控滾輪3的轉動狀況，并向控制模塊提供皮帶轉動信號。控制模塊與物料重量感應模塊4、皮帶轉動感應模塊5、液膜輸出裝置、顯示模塊和按鈕模塊相連接?？刂颇K中有預先設定的運算公式，該公式結合特定物料的重量與產塵量的關系而設定(可以通過重復試驗總結得出)，同時也可以將皮帶的行進速度作為自變量加入公式。通過該公式計算出提供給液膜輸出裝置的控制信號的理論值，該控制信號需與液膜輸出裝置相匹配，即是液膜輸出裝置可識別的、可用于調節(jié)液膜輸出量的物理信號，根據需要可以是各類模擬或數(shù)字信號。如通過不同的模擬信號驅動液膜輸出裝置中的電磁閥、變頻電機、流量控制計，從而對液膜輸出量進行控制?？刂颇K可預先保存多個運算公式，這是由于不同物料的產塵量不同，各種物料都有與其相對應的運算公式，多個運算公式的設置拓展了使用范圍。
[0032]顯示模塊和按鈕模塊配合形成用戶與控制模塊的交互界面，按鈕模塊采用鍵盤或設置有多個按鍵的盤面，包括數(shù)字鍵和功能鍵，功能鍵用于切換控制模塊當前使用的運算公式；或是切換至編輯模式，此時可以通過數(shù)字鍵和功能鍵的配合修改各運算公式中的固定常數(shù)等，以及與控制模塊相關的輸入輸出操作。顯示模塊還可以顯示控制模塊的處理信息，包括運算公式的選用信息、控制信號的數(shù)值表示、物料重量信號的數(shù)值表示、皮帶轉動信號的數(shù)值表示等等。顯示模塊可使用顯示器或LED點陣等類似的顯示設備。
[0033]同樣，按鈕模塊也可以只采用單鍵設置，此時該鍵僅用于切換控制模塊當前使用的運算公式。
[0034]控制模塊優(yōu)選PLC，采用PLC可以接收和輸出各類數(shù)字或模擬信號，并可方便地對運算公式、交互操作、參數(shù)換算等進行存儲或編程，定義各種功能。同樣也可使用具有相同功能的集成電路板。
[0035]物料重量感應模塊4和皮帶轉動感應模塊5分別采用重量傳感器和編碼器，重量傳感器向PLC提供模擬信號(物料重量信號)，PLC可以根據該信號換算獲得實際的重量值，編碼器與滾輪3同軸連接，當滾輪每轉動一圈，編碼器都會向PLC發(fā)送確定數(shù)量(與編碼器規(guī)格參數(shù)有關)的脈沖信號，如1000個/圈(數(shù)值越大精度越高)，通過脈沖信號的數(shù)量結合滾輪3的直徑即可以計算得出皮帶的行程，結合采樣時間可進一步計算出皮帶的瞬時速度或平均速度，可將該速度作為運算公式中的一個自變量，與物料重量相結合來進行計算。
[0036]液膜輸出用量可采用如下公式進行計算:
[0037]W = ξ.wB.Vb
[0038]其中，
[0039]W——液膜用量；
[0040]ξ——液膜用量與物料重量之間的比例系數(shù)；
[0041]wB——單位長度皮帶上物料重量；
[0042]Vb——皮帶運行速度。圖2是上述系統(tǒng)的工作流程圖，主要包括以下步驟:
[0043]步驟一、控制模塊(PLC)周期性地讀取皮帶轉動感應模塊(編碼器)提供的皮帶轉動信號(脈沖信號)，以判斷皮帶機是否開始運轉；
[0044]步驟二、當控制模塊(PLC)接收到的皮帶轉動信號表示皮帶機或皮帶機已開始運轉(接收到連續(xù)的脈沖信號)，控制模塊(PLC)開始接收物料重量感應模塊(重量傳感器)提供的物料重量信號(模擬信號)；
[0045]步驟三、通過物料重量信號(由模擬信號換算出重量值)結合皮帶轉動信號(換算出皮帶傳送速度)，使用當前的運算公式，計算出控制模塊(PLC)輸出給液膜輸出裝置的控制信號(可以是各類模擬或數(shù)字信號)；
[0046]步驟四、液膜輸出裝置接收到控制信號，通過該信號驅動電磁閥、變頻電機或流量控制計等裝置來對液膜輸出量進行調整。
[0047]以上詳細描述了本實用新型的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本實用新型的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術領域】中技術人員依本實用新型的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種用于液膜輸出控制的物料重量感應系統(tǒng)，其特征在于，包括物料重量感應模塊、控制模塊、皮帶轉動感應模塊，所述物料重量感應模塊和所述皮帶轉動感應模塊分別與所述控制模塊連接；所述控制模塊還與控制液膜輸出的液膜輸出裝置連接，并向所述液膜輸出裝置提供控制信號；所述物料重量感應模塊監(jiān)測位于皮帶機上的物料的重量，并向所述控制模塊提供物料重量信號；所述皮帶轉動感應模塊監(jiān)測所述皮帶機的運動狀況，并向所述控制模塊提供皮帶轉動信號；所述控制模塊根據所述物料重量信號和所述皮帶轉動信號，通過預設在所述控制模塊中的運算公式，計算得出所述控制信號的理論值。
2.如權利要求1所述的物料重量感應系統(tǒng)，其特征在于，所述物料重量感應模塊安裝在所述皮帶機的皮帶下方；所述皮帶轉動感應模塊安裝在所述皮帶機的滾輪軸上。
3.如權利要求2所述的物料重量感應系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制模塊連接的顯示模塊，其用于顯示所述控制模塊的處理信息。
4.如權利要求3所述的物料重量感應系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊的處理信息包括所述控制信號的數(shù)值表示、所述物料重量信號的數(shù)值表示、所述皮帶轉動信號的數(shù)值表示中的一種或多種。
5.如權利要求4所述的物料重量感應系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述控制模塊連接的按鈕模塊，所述控制模塊預設了多個所述運算公式，所述按鈕模塊用于切換所述控制模塊當前使用的所述運算公式，所述顯示模塊顯示所述運算公式的選用信息。
6.如權利要求5所述的物料重量感應系統(tǒng)，其特征在于，所述按鈕模塊與所述顯示模塊配合用于對所述運算公式中的固定常數(shù)進行設置。
7.如權利要求1所述的物料重量感應系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊是PLC或集成電路板。
8.如權利要求1所述的物料重量感應系統(tǒng)，其特征在于，所述物料重量感應模塊是物料重量傳感器。
9.如權利要求1所述的物料重量感應系統(tǒng)，其特征在于，所述皮帶轉動感應模塊是編碼器。
【文檔編號】B65G43/08GK203921982SQ201420375557
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權日:2014年7月8日
【發(fā)明者】王燕春 申請人:上海佳維特機械設備有限公司