[发明专利]制丝车间用储柜出料智能控制系统

权利要求书

1.一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，控制系统用于制丝储柜底带出料速度的控制，其包括前端数据采集设备和数据处理控制终端；

前端数据采集设备包括超声波传感器，超声波传感器安装于储柜出料口的顶端，进行物料的料高的数据的实时采集；

数据处理控制终端连接超声波传感器，获得实时的物料的料高的数据，数据处理控制终端根据物料的料高而实时对底带电机的频率进行控制，从而控制出料流量。

2.根据权利要求1所述的一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，数据处理控制终端采用西门子S7-300型PLC。

3.根据权利要求1或2所述的一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，数据处理控制终端通过PID闭环控制算法进行数据分析计算和储柜底带电机的频率控制，储柜底带电机频率的控制是采用PID闭环控制算法根据超声波传感器测量的料高进行实时调整，料高高时，储柜底带电机频率就自动增加，料高低时，储柜底带电机频率就自动减小，以确保流量稳定在要求的设定值上。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，数据处理控制终端包括数据采集模块、出料流量控制模块、电机频率控制输出模块；

数据采集模块连接超声波传感器，将超声波传感器采集到的实时的物料的料高的数据发送给出料流量控制模块；

出料流量控制模块内置运算公式为：f＝出料流量/(W*h*ρ*v)，

其中：W——柜宽、h——料高、ρ——物料密度、f——底带电机频率、v——每1Hz的底带速度，出料流量为系统的定量设定值，物料密度、每1Hz的底带速度也通过系统的输入进行设定为定量，底带电机频率为实时变量，获得的运算结果输出给电机频率控制输出模块；

电机频率控制输出模块根据出料流量控制模块得到的数值连接变频器对底带电机的电机频率进行实时控制。

5.根据权利要求1至3任一所述的一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，所述的超声波传感器通过支架安装于储柜顶端，支架一端固定于储柜，另一端开有安装孔，用于固定超声波传感器。

6.根据权利要求1至5任一所述的一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，前端数据采集设备采用至少3个规格型号相同的圆柱状超声波传感器，3个规格型号相同的圆柱状超声波传感器分别安装于储柜出料口的顶端的左、中、右部进行数据的实时采集，3个超声波传感器的安装高度相同，数据处理控制终端对获得的不同传感器的数据进行取平均值处理。

7.根据权利要求6所述的一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，

所述的圆柱状超声波传感器(2)，其直径为30mm，长度为141.5mm，型号为UC2000-30GM-IUR2-V15；

圆柱状超声波传感器的支架为带螺纹孔，厚度为2mm的长方形不锈钢支架(3)，其长宽尺寸为80mm×250mm；支架设有用于安装超声波传感器的螺纹孔(4)，直径为31mm，螺纹孔中心距支架顶端距离为30mm，另外支架上用于固定支架的两个螺丝孔(5)，直径为6.2mm，位于距支架底端60mm处，两孔中心的间距为40mm，两孔中心分别距支架两侧边的边距为20mm，用M6的螺栓进行装配。

8.根据权利要求1至5任一所述的一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，所述的储柜为长方体储柜(1)，其宽度为3190mm，柜深为900mm；3个规格型号相同的圆柱状超声波传感器垂直于储柜底带平面通过支架分别安装于储柜出料口的左、中、右部的顶端，其相间两个超声波传感器的距离为1100mm，左右两边的超声波传感器距储柜两侧边距离均为495mm，3个超声波传感器均在同一高度，最低点与储柜底带平面的垂直距离为1050mm。

9.根据权利要求4所述的一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，在控制系统中设置物料密度识别单元，对于ρ-物料密度，不同牌号的物料在生产过程中对应着不同的编号，物料密度识别单元对物料的牌号具有读取、判断功能，其配置为识别当前物料牌号和物料密度值并发送给出料流量控制模块。

10.根据权利要求4所述的一种制丝车间用储柜出料智能控制系统，其特征在于，

控制系统的出料流量控制模块包括PID控制单元，PID控制单元接收储柜出柜设定流量的数据并将运算结果得到瞬时实际流量信息进行比对，其中瞬时实际流量信息中引入实际流量校准系数，该实际流量校准系数由系统输入获得；

控制系统包括输入终端，储柜出柜设定流量信息由输入终端获得，储柜出柜设定流量信息根据后端设备的物料流量进行设定；

控制系统包括本地CPU、远程CPU，本地CPU、远程CPU之间通过西门子I-Device通讯协议能进行实时数据传输，本地子站的输入终端上装有触摸屏。