懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種調平控制裝置，特別是懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置。
【背景技術】
[0002] 常態(tài)混凝±誘筑工程因倉內鋼筋密布，汽車無法進入倉內參與混凝±布料。為增 大混凝±布料覆蓋范圍、提高混凝±施工效率，懸掛式伸縮混凝±布料皮帶機應運而生。懸 掛式伸縮布料皮帶的平衡采用移動平衡塊的方式進行調節(jié)，對懸掛點兩側力矩的精確平衡 控制事關設備的安全運行，重要程度不言而喻。目前存在的移動平衡塊調平系統(tǒng)多采用同 時檢測懸掛點或支撐點兩側的力、力矩，再通過計算后應用常規(guī)PID(比例、積分、微分)控制 或其他控制方式達到調平的目的。運些方法的缺點是檢測設備多、計算量大，進而引起控制 實時性差、控制系統(tǒng)動態(tài)特性差。

【發(fā)明內容】

[0003] 為解決上述技術問題，本實用新型提供一種懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，該裝 置通過傾角傳感器直接檢測伸縮皮帶的水平傾角值，并運用模糊PID控制方法實現(xiàn)懸掛式 伸縮皮帶的平衡控制，確保懸掛式伸縮皮帶安全運行，裝置具有魯棒性強、精度高、調節(jié)速 度快、超調量小等優(yōu)點。
[0004] 本實用新型所采用的具體技術方案是：
[0005] 提供一種懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，包括平衡塊、傾角傳感器、液壓執(zhí)行機 構、電氣控制柜，平衡塊連接液壓執(zhí)行機構，液壓執(zhí)行機構連接電氣控制柜，傾角傳感器安 裝于伸縮皮帶巧架上，通過導線與電氣控制柜相連。
[0006] 所述液壓執(zhí)行機構包括液壓油缸、電液換向閥、液壓站、油管，電液換向閥安裝在 液壓站上，其輸出端通過油管與液壓油缸相連，液壓油缸活塞桿與平衡塊相連。
[0007] 所述液壓站除安裝有電液換向閥外，還集成了油累、節(jié)流閥、溢流閥、壓力表、油箱 等。
[000引所述電氣控制柜設有化C控制器，該控制器內部搭建有模糊控制器、PID控制器，該 PLC控制器與傾角傳感器和電液換向閥相連。。
[0009] 一種懸掛式伸縮皮帶調平控制方法，通過傾角傳感器檢測懸掛式伸縮皮帶的水平 傾角值，控制器W懸掛式伸縮皮帶的實際傾角值與給定傾角值的誤差e和誤差變化率ec作 為模糊控制器的輸入?yún)⒘?，按照有利改善常?guī)PID控制器性能的原則，經過模糊運算，對后 級PID控制器的比例P、積分I和微分D系數(shù)進行微調，PID控制器的輸出量作用于正向或者反 向電磁閥，通過控制電磁閥導通和截止的時間，進而通過液壓油缸驅動平衡塊移動，從而使 得懸掛式伸縮皮帶趨于平衡。具體調節(jié)過程如下：
[0010] 當可伸縮皮帶向外伸出或向內收縮時，整個皮帶系統(tǒng)將W懸掛機構為支點逆時針 旋轉或順時針旋轉，運時傾角傳感器檢測到整個皮帶的傾角值為負值或為正值，電氣控制 柜感知運一變化后，其內的PLC控制器與"0"值比較，計算出誤差值e和誤差變化率ec，模糊 控制器再根據(jù)e和ec，查模糊規(guī)則表，給出一組調整數(shù)據(jù)^9、^1、^(1，？10控制器再據(jù)此調 整P、I、D值，并輸出一定占空比的脈寬信號，液壓執(zhí)行機構的相應電液換向閥接收該脈寬信 號后，按一定占空比接通或截止，通過油累送出的壓力油經過節(jié)流閥進入液壓油缸的左邊 腔或右邊腔，同時液壓油缸右邊腔或左邊腔的油經節(jié)流閥、電液換向閥回到油箱，壓力油推 動液壓油缸的活塞桿向右或向左移動，進而推動平衡塊向右或向左移動，并最終使整個伸 縮皮帶趨于平衡。
[0011] 本實用新型一種懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，技術效果如下：
[0012] 1)、將模糊PID控制器用于懸掛式伸縮皮帶的平衡控制，裝置具有魯棒性強、精度 高、調節(jié)速度快、超調量小等優(yōu)點。
[0013] 2)、直接運用傳感器檢測懸掛式伸縮皮帶的傾角值，可W直觀地表征伸縮皮帶的 不平衡度，避免了傳統(tǒng)方法中繁瑣的受力和位移檢測、力矩計算等，在減小工作量的同時， 系統(tǒng)的實時性大大提高。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型的控制系統(tǒng)結構框圖。
[0015] 圖2是本實用新型的液壓部分原理圖。
[0016] 圖3是本實用新型的懸掛式伸縮皮帶結構組成示意圖。
[0017]圖中，1-平衡塊，2-傾角傳感器，3-液壓執(zhí)行機構，4-電氣控制柜，5-液壓油缸，6-電液換向閥，7-液壓站，8-油管，9-模糊控制器，IO-PID控制器，11-油累，12-節(jié)流閥，13-溢 流閥，14-壓力表，15-油箱，16-伸縮皮帶機可移動巧架，17-伸縮皮帶機固定巧架，18-懸掛 機構。
【具體實施方式】
[0018] 如圖1~圖3所示，懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，包括平衡塊1、傾角傳感器2、液 壓執(zhí)行機構3、電氣控制柜4,平衡塊1連接液壓執(zhí)行機構3,液壓執(zhí)行機構3連接電氣控制柜 4,傾角傳感器2安裝于巧架17上，并通過導線與電氣控制柜4相連，所述傾角傳感器2用于檢 測懸掛式伸縮皮帶的水平傾角值。
[0019] 所述液壓執(zhí)行機構3包括液壓油缸5、電液換向閥6、液壓站7、油管8;電液換向閥6 安裝于液壓站7上，其出口通過油管8與液壓油缸5相連，液壓油缸5的活塞桿連接平衡塊1。
[0020] 所述液壓站7除安裝有電液換向閥6外，還集成了油累11、節(jié)流閥12、溢流閥13、壓 力表14、油箱15等。
[0021] 所述電氣控制柜4設有化C控制器，該控制器內部搭建有模糊控制器9、PID控制器 10,該化C控制器通過導線與傾角傳感器2和電液換向閥6相連。
[0022] 懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，通過傾角傳感器2檢測懸掛式伸縮皮帶的水平傾 角值(不平衡度），該裝置的控制器按照模糊PID控制規(guī)律控制液壓裝置的正向及反向電磁 閥，進而驅動液壓油缸5,帶動平衡塊1移動，最終保持懸掛式伸縮布料皮帶的平衡。
[0023] 具體來說，控制器W懸掛式伸縮皮帶的實際傾角值與給定傾角值(恒定為0)的誤 差e和誤差變化率ec，作為模糊控制器9的輸入?yún)⒘?，按照有利改善常?guī)PID控制器性能的原 貝IJ，經過模糊運算，對后級PID控制器10的比例P、積分I和微分D系數(shù)進行微調，PID控制器10 的輸出量作用于正向或者反向電磁閥，通過控制電磁閥導通和截止的時間，進而通過液壓 油缸巧E動平衡塊1移動，從而使得懸掛式伸縮皮帶趨于平衡。模糊控制器9的模糊規(guī)則表見 下表：
[0024] 模糊規(guī)則表
[0026] 其中表示:NB-負大，匪一負中，NS-負小，ZO-零，PS-正小，PM-正中，PB-正 大。
[0027] 上述裝置具體調節(jié)過程如下：
[00%]當可伸縮皮帶16向外伸出或向內收縮時，整個皮帶系統(tǒng)將W懸掛機構18為支點逆 時針旋轉或順時針旋轉，運時傾角傳感器2檢測到整個皮帶的傾角值為負值或為正值，電氣 控制柜4感知運一變化后，其內的PLC控制器與"0"值比較，計算出誤差值e和誤差變化率ec， 模糊控制器9再根據(jù)e和ec，查模糊規(guī)則表，給出一組調整數(shù)據(jù)^9、^1、^(1，？10控制器10再 據(jù)此調整P、I、D值，并輸出一定占空比的脈寬信號，液壓執(zhí)行機構3的相應電液換向閥6接收 該脈寬信號后，按一定占空比接通或截止，通過油累11送出的壓力油經過節(jié)流閥12進入液 壓油缸5的左邊腔或右邊腔，同時液壓油缸5的右邊腔或左邊腔的油經節(jié)流閥12、電液換向 閥6回到油箱15,壓力油推動液壓油缸5的活塞桿向右或向左移動，進而推動平衡塊1向右或 向左移動，并最終使整個伸縮皮帶趨于平衡。
【主權項】
1. 懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，包括平衡塊（1)、傾角傳感器(2)、液壓執(zhí)行機構(3)、 電氣控制柜(4)，其特征在于，平衡塊(1)連接液壓執(zhí)行機構(3)，液壓執(zhí)行機構(3)連接電氣 控制柜(4)，傾角傳感器(2)分別連接液壓執(zhí)行機構（3)、電氣控制柜(4)，所述傾角傳感器 (2) 用于檢測懸掛式伸縮皮帶的水平傾角值。2. 根據(jù)權利要求1所述懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，其特征在于，所述液壓執(zhí)行機構 (3) 包括液壓油缸(5)、電液換向閥(6)、液壓站(7)、油管(8);液壓站(7)通過油管(8)分別連 接電液換向閥（6)、液壓油缸(5)，電液換向閥（6)連接液壓油缸(5)，所述液壓油缸(5)連接 平衡塊(1)。3. 根據(jù)權利要求2所述懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，其特征在于，所述電氣控制柜設 有PLC控制器，該控制器內部搭建有模糊控制器(9)和PID控制器（10)，所述PLC控制器分別 與傾角傳感器(2)和換向閥(6)相連;傾角傳感器(2)安裝于伸縮皮帶桁架上。4. 根據(jù)權利要求2所述懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，其特征在于，所述電液換向閥 (6)安裝在液壓站(7)上。5. 根據(jù)權利要求2所述懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，其特征在于，所述液壓站(7)包 括油栗（11)、節(jié)流閥（12)、溢流閥（13)、壓力表（14)、油箱（15);液壓油缸(5)通過節(jié)流閥 (12)連接電液換向閥(6)，油箱(15)安裝有溢流閥（13)、壓力表(14)、油栗(11)。
【專利摘要】一種懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，包括平衡塊、傾角傳感器、液壓執(zhí)行機構、電氣控制柜，平衡塊連接液壓執(zhí)行機構，液壓執(zhí)行機構連接電氣控制柜，傾角傳感器連接電氣控制柜，所述傾角傳感器用于檢測懸掛式伸縮皮帶的水平傾角值。本實用新型一種懸掛式伸縮皮帶調平控制裝置，直接用傾角傳感器檢測懸掛伸縮皮帶的水平傾角值，運用模糊PID控制方法進行懸掛式伸縮皮帶的平衡控制，不僅直觀便捷，而且具有魯棒性強、精度高、調節(jié)速度快、超調量小等優(yōu)點。
【IPC分類】B65G21/12
【公開號】CN205312414
【申請?zhí)枴緾N201520891366
【發(fā)明人】孫昌忠, 張忠橋, 關賢武, 范品文, 詹劍霞, 覃春安, 李友華, 黃蒙, 張國泰, 陸國穗
【申請人】中國葛洲壩集團三峽建設工程有限公司, 中國葛洲壩集團勘測設計有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2015年11月10日