本發(fā)明屬于煙草電氣的制絲車(chē)間儲(chǔ)柜出料智能控制領(lǐng)域，用于提高制絲車(chē)間儲(chǔ)柜出料均勻性和設(shè)備運(yùn)行效率，徹底解決了制絲車(chē)間流水線生產(chǎn)過(guò)程中由于儲(chǔ)柜出料控制精度低，前后工序流量不匹配而導(dǎo)致的設(shè)備頻繁啟停等問(wèn)題。

背景技術(shù)：

在煙草行業(yè)中，制絲車(chē)間原儲(chǔ)柜底帶電機(jī)采用固定頻率進(jìn)行出料，而通過(guò)查閱相關(guān)資料以及對(duì)我廠制絲車(chē)間實(shí)踐分析，在制絲車(chē)間中原有儲(chǔ)柜采用固定速度出料的控制方式存在以下具體的使用問(wèn)題：制絲車(chē)間不同牌號(hào)的物料密度和蓬松程度不一樣，在儲(chǔ)柜使用固定頻率出料過(guò)程中雖然不同牌號(hào)物料的出料體積相同，但是不同牌號(hào)的物料的出料重量就不同了。在后端工序中對(duì)流量的監(jiān)控是使用電子稱(chēng)對(duì)流過(guò)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)稱(chēng)重，并根據(jù)重量調(diào)整電子稱(chēng)上的皮帶速度以此控制流量來(lái)達(dá)到設(shè)定值。采用固定的出料速度并不能滿足不同的牌號(hào)生產(chǎn)要求，會(huì)使得流量波動(dòng)較大，這種波動(dòng)越到后端設(shè)備越被放大。因?yàn)橹平z車(chē)間為流水線生產(chǎn)模式，其前后端工序的物料流量需要有一個(gè)很好的匹配，才能使前后工序緊密的銜接在一起，當(dāng)前端流量過(guò)大，就會(huì)出現(xiàn)供過(guò)于求，后端設(shè)備不能及時(shí)運(yùn)走，前端工序設(shè)備不得不停機(jī)等待后端工序“消化”一段時(shí)間，容易造成后端工序設(shè)備阻塞。一旦阻塞就要投入大量的物力人力進(jìn)行疏通，同時(shí)物料要重新進(jìn)行降級(jí)返摻，造成人力、物力、財(cái)力的損耗。當(dāng)前端流量過(guò)小，就會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求，這時(shí)后端工序設(shè)備不得不停機(jī)等待前端工序設(shè)備的物料輸送，容易造成斷料，導(dǎo)致物料在工藝判定要求中批不合格，給制絲的加工工藝和成品質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。所以儲(chǔ)柜的底帶出料電機(jī)和后端工序設(shè)備不得不頻繁的啟停，才能保證流量不至于過(guò)大或過(guò)小。采用固定出料速度是一種粗放式的控制方法，出料均勻性差，物料流量波動(dòng)大，既不經(jīng)濟(jì)方便，也不高效。給生產(chǎn)連續(xù)性和產(chǎn)品的質(zhì)量特性以及設(shè)備運(yùn)行效率、使用壽命都帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。設(shè)備經(jīng)常的頻繁啟停，嚴(yán)重地降低了設(shè)備部件使用壽命，造成設(shè)備故障率較高，故障時(shí)間較長(zhǎng)，備件更換費(fèi)用居高不下。同時(shí)，還對(duì)制絲流水線生產(chǎn)加工的連續(xù)性和物料品質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響。這是長(zhǎng)期困擾設(shè)備管理人員和設(shè)備保養(yǎng)人員的問(wèn)題。

根據(jù)以上實(shí)際情況，研究一種簡(jiǎn)單方便、高效經(jīng)濟(jì)的儲(chǔ)柜出料智能控制系統(tǒng)，在制絲車(chē)間是十分必要的，它將對(duì)制絲車(chē)間物料加工品質(zhì)的提升，生產(chǎn)控制精度和設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的提高產(chǎn)生革命性的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

由于制絲車(chē)間具有濕度大、灰塵大、溫度高及加工物料牌號(hào)多樣化等特點(diǎn)。為了從根本上解決傳統(tǒng)儲(chǔ)柜出料控制方式控制精度低，出料均勻性差，流量波動(dòng)大，設(shè)備啟停頻繁等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種制絲車(chē)間用儲(chǔ)柜出料智能控制系統(tǒng)，其新增器件少，控制精度高，可以滿足不同牌號(hào)物料的流量要求和質(zhì)量特性，同時(shí)，加裝新的控制系統(tǒng)后設(shè)備運(yùn)行效率得到大幅提高，使用壽命明顯增長(zhǎng)，維護(hù)保養(yǎng)工作變得快速簡(jiǎn)單，在日常的使用維護(hù)中，備件的更換費(fèi)用也得到有效的降低，極大的節(jié)約了車(chē)間的人力物力財(cái)力。

本發(fā)明使用超聲波傳感器，其測(cè)距精度高，指向性強(qiáng)，反應(yīng)靈敏，安裝方便，計(jì)算簡(jiǎn)單，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，對(duì)外界環(huán)境溫度變化引起的誤差較小等特點(diǎn)能很好的滿足制絲車(chē)間的環(huán)境要求和控制實(shí)用要求。

另外本發(fā)明還進(jìn)一步優(yōu)化有：在控制算法上使用pid閉環(huán)控制算法，以設(shè)定流量為基準(zhǔn)，超聲波傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)料層厚度，根據(jù)底帶電機(jī)頻率計(jì)算出實(shí)時(shí)出料流量。出料流量與設(shè)定流量進(jìn)行比較，當(dāng)出料流量比設(shè)定流量高時(shí)，控制器會(huì)立即對(duì)底帶變頻器值進(jìn)行計(jì)算修正，使底帶速度降低，以降低出料流量。當(dāng)出料流量比設(shè)定流量低時(shí)，控制器就會(huì)增加變頻器值，使底帶速度提高，提高出料流量，以此保證流量始終保持在設(shè)定值上，從根本上解決傳統(tǒng)儲(chǔ)柜出料控制精度低，出料均勻性差，流量波動(dòng)大，設(shè)備啟停頻繁而導(dǎo)致的運(yùn)行效率低，使用壽命短，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高的問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)和設(shè)備管理具有革命性的意義。

本發(fā)明通過(guò)下列技術(shù)方案完成：

一種制絲車(chē)間用儲(chǔ)柜出料智能控制系統(tǒng)，其特征在于，控制系統(tǒng)用于制絲儲(chǔ)柜底帶出料速度的控制，其包括前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)處理控制終端；

前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括超聲波傳感器，超聲波傳感器安裝于儲(chǔ)柜出料口的頂端，進(jìn)行物料的料高的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集；

數(shù)據(jù)處理控制終端連接超聲波傳感器，獲得實(shí)時(shí)的物料的料高的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理控制終端根據(jù)物料的料高而實(shí)時(shí)對(duì)底帶電機(jī)的頻率進(jìn)行控制，從而控制出料流量。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理控制終端采用西門(mén)子s7-300型plc。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理控制終端通過(guò)pid閉環(huán)控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析計(jì)算和儲(chǔ)柜底帶電機(jī)的頻率控制，儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率的控制是采用pid閉環(huán)控制算法根據(jù)超聲波傳感器測(cè)量的料高進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，料高高時(shí)，儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率就自動(dòng)增加，料高低時(shí)，儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率就自動(dòng)減小，以確保流量穩(wěn)定在要求的設(shè)定值上。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理控制終端包括數(shù)據(jù)采集模塊、出料流量控制模塊、電機(jī)頻率控制輸出模塊；

數(shù)據(jù)采集模塊連接超聲波傳感器，將超聲波傳感器采集到的實(shí)時(shí)的物料的料高的數(shù)據(jù)發(fā)送給出料流量控制模塊；

出料流量控制模塊內(nèi)置運(yùn)算公式為：f＝出料流量/(w*h*ρ*v)，

其中：w——柜寬、h——料高、ρ——物料密度、f——底帶電機(jī)頻率、v——每1hz的底帶速度，出料流量為系統(tǒng)的定量設(shè)定值，物料密度、每1hz的底帶速度也通過(guò)系統(tǒng)的輸入進(jìn)行設(shè)定為定量，底帶電機(jī)頻率為實(shí)時(shí)變量，獲得的運(yùn)算結(jié)果輸出給電機(jī)頻率控制輸出模塊；

電機(jī)頻率控制輸出模塊根據(jù)出料流量控制模塊得到的數(shù)值連接底帶電機(jī)對(duì)電機(jī)頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

優(yōu)選地，所述的超聲波傳感器通過(guò)支架安裝于儲(chǔ)柜頂端，支架一端固定于儲(chǔ)柜，另一端開(kāi)有安裝孔，用于固定超聲波傳感器。

優(yōu)選地，前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用至少3個(gè)規(guī)格型號(hào)相同的圓柱狀超聲波傳感器，3個(gè)規(guī)格型號(hào)相同的圓柱狀超聲波傳感器分別安裝于儲(chǔ)柜出料口的頂端的左、中、右部進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，3個(gè)超聲波傳感器的安裝高度相同，數(shù)據(jù)處理控制終端對(duì)獲得的不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行取平均值處理。

優(yōu)選地，所述的圓柱狀超聲波傳感器(2)，其直徑為30mm，長(zhǎng)度為141.5mm，型號(hào)為uc2000-30gm-iur2-v15；

圓柱狀超聲波傳感器的支架為帶螺紋孔，厚度為2mm的長(zhǎng)方形不銹鋼支架(3)，其長(zhǎng)寬尺寸為80mm×250mm；支架設(shè)有用于安裝超聲波傳感器的螺紋孔(4)，直徑為31mm，螺紋孔中心距支架頂端距離為30mm，另外支架上用于固定支架的兩個(gè)螺絲孔(5)，直徑為6.2mm，位于距支架底端60mm處，兩孔中心的間距為40mm，兩孔中心分別距支架兩側(cè)邊的邊距為20mm，用m6的螺栓進(jìn)行裝配。

優(yōu)選地，所述的儲(chǔ)柜為長(zhǎng)方體儲(chǔ)柜(1)，其寬度為3190mm，柜深為900mm；3個(gè)規(guī)格型號(hào)相同的圓柱狀超聲波傳感器垂直于儲(chǔ)柜底帶平面通過(guò)支架分別安裝于儲(chǔ)柜出料口的左、中、右部的頂端，其相間兩個(gè)超聲波傳感器的距離為1100mm，左右兩邊的超聲波傳感器距儲(chǔ)柜兩側(cè)邊距離均為495mm，3個(gè)超聲波傳感器均在同一高度，最低點(diǎn)與儲(chǔ)柜底帶平面的垂直距離為1050mm。

優(yōu)選地，在控制系統(tǒng)中設(shè)置物料密度識(shí)別單元，對(duì)于ρ-物料密度，不同牌號(hào)的物料在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)應(yīng)著不同的編號(hào)，物料密度識(shí)別單元對(duì)物料的牌號(hào)具有讀取、判斷功能，其配置為識(shí)別當(dāng)前物料牌號(hào)和物料密度值并發(fā)送給出料流量控制模塊。

優(yōu)選地，控制系統(tǒng)的出料流量控制模塊包括pid控制單元，pid控制單元接收儲(chǔ)柜出柜設(shè)定流量的數(shù)據(jù)并將運(yùn)算結(jié)果得到瞬時(shí)實(shí)際流量信息進(jìn)行比對(duì)，其中瞬時(shí)實(shí)際流量信息中引入實(shí)際流量校準(zhǔn)系數(shù)，該實(shí)際流量校準(zhǔn)系數(shù)由系統(tǒng)輸入獲得；

控制系統(tǒng)包括輸入終端，儲(chǔ)柜出柜設(shè)定流量信息由輸入終端獲得，儲(chǔ)柜出柜設(shè)定流量信息根據(jù)后端設(shè)備的物料流量進(jìn)行設(shè)定；

控制系統(tǒng)包括本地cpu、遠(yuǎn)程cpu，本地cpu、遠(yuǎn)程cpu之間通過(guò)西門(mén)子i-device通訊協(xié)議能進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，本地子站的輸入終端上裝有觸摸屏。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路為：

1)從問(wèn)題根源著手，解決出料端出料均勻性差的問(wèn)題，改變采用固定速度出料的傳統(tǒng)粗放型控制方式，針對(duì)不同牌號(hào)的物料，不同的物料厚度，新控制系統(tǒng)可以智能的自動(dòng)調(diào)整出料速度，實(shí)現(xiàn)出料流量穩(wěn)定在設(shè)定流量上，減少流量波動(dòng)和設(shè)備啟停次數(shù)是本發(fā)明的主要設(shè)計(jì)思想。

2)根據(jù)主要設(shè)計(jì)思想確定控制變量，設(shè)計(jì)控制算法。出料流量計(jì)算公式為：出料流量＝w(柜寬)*h(料高)*ρ(密度)*f(底帶電機(jī)頻率)*v(每1hz的底帶速度)，控制系統(tǒng)主要完成的功能是使出料流量穩(wěn)定在設(shè)定流量12000kg/h上，因此控制算法中出料流量設(shè)為12000kg/h，其他w(柜寬)、ρ(密度)、v(每1hz的底帶速度)等參數(shù)值通過(guò)查閱資料和簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)測(cè)量可以得到一個(gè)固定的數(shù)值，而h(料高)在物料出柜過(guò)程中是實(shí)時(shí)變化的并不固定，只有f(底帶電機(jī)頻率)可以人為設(shè)定改變，所以將f(底帶電機(jī)頻率)作為控制系統(tǒng)中的控制變量。把其他參數(shù)值帶入公式可得：f(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)＝4348.85/(ρ(密度)*h(料高))。對(duì)于ρ(密度)，不同牌號(hào)的物料在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)應(yīng)著不同的編號(hào)，在控制系統(tǒng)中加入編號(hào)讀取、判斷功能，系統(tǒng)就可以識(shí)別當(dāng)前物料牌號(hào)和ρ(密度)值。剩下的h(料 高)參數(shù)與可控的f(底帶電機(jī)頻率)成反比關(guān)系，因此只要監(jiān)測(cè)h(料高)，使f(底帶電機(jī)頻率)實(shí)時(shí)跟隨h(料高)變化調(diào)整，就能實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同牌號(hào)的物料，不同的物料厚度，控制系統(tǒng)智能的自動(dòng)調(diào)整出料速度，讓出料流量穩(wěn)定在設(shè)定流量上，減少流量波動(dòng)和設(shè)備啟停次數(shù)。

3)由于制絲車(chē)間濕度大、灰塵大、溫度高等特點(diǎn)，選用測(cè)距精度高，指向性強(qiáng)，反應(yīng)靈敏，安裝方便，計(jì)算簡(jiǎn)單，對(duì)外界環(huán)境溫度變化引起誤差較小的超聲波傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)柜內(nèi)物料的高度，同時(shí)根據(jù)選定的超聲波測(cè)距裝制作一款簡(jiǎn)單輕便，超聲波傳感器能在上面調(diào)整高度的支架，便于在安裝過(guò)程中調(diào)試。

4)在儲(chǔ)柜柜頭的左、中、右部使用支架等高安裝3個(gè)垂直于儲(chǔ)柜底帶的超聲波傳感器，實(shí)時(shí)測(cè)量同一橫截面積下3個(gè)點(diǎn)的物料高度，然后取平均值作為當(dāng)時(shí)的物料高度h(料高)。

5)物料高度h(料高)通過(guò)超聲波傳感器測(cè)量出來(lái)后，根據(jù)當(dāng)時(shí)的底帶電機(jī)頻率f1(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)計(jì)算出實(shí)時(shí)出料流量。出料流量與設(shè)定流量進(jìn)行比較，并將誤差反饋到系統(tǒng)中的pid控制器中，計(jì)算出新的修正頻率f2(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)將流量調(diào)整到設(shè)定值上，形成一個(gè)pid閉環(huán)控制系統(tǒng)。

本發(fā)明采用超聲波測(cè)距的方式為系統(tǒng)采集儲(chǔ)柜內(nèi)的物料高度信息，根據(jù)儲(chǔ)柜出料量設(shè)定值控制底帶電機(jī)頻率，儲(chǔ)柜出料量可結(jié)合儲(chǔ)柜后一段出料速度獲得。系統(tǒng)包括超聲波傳感器，超聲波傳感器安裝于儲(chǔ)柜出料口的頂端，進(jìn)行物料的料高的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集；數(shù)據(jù)處理控制終端連接超聲波傳感器，獲得實(shí)時(shí)的物料的料高的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理控制終端根據(jù)物料的料高而實(shí)時(shí)對(duì)底帶電機(jī)的頻率進(jìn)行控制，從而控制出料流量，系統(tǒng)優(yōu)選采用pid閉環(huán)控制算法進(jìn)行控制。解決傳統(tǒng)控制過(guò)程中儲(chǔ)柜底帶采用恒定速度時(shí)，出柜物料流量與后端物料流量不同步，流量不穩(wěn)定，設(shè)備不得不頻繁啟停的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的儲(chǔ)柜柜頭示意圖；

圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波傳感器示意圖；

圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波傳感器支架示意圖；

圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的超聲波傳感器安裝示意圖；

圖5為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的儲(chǔ)柜出柜流量控制流程示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。

制絲車(chē)間用儲(chǔ)柜出料智能控制系統(tǒng)，用于制絲儲(chǔ)柜底帶出料速度的控制，其特征在于，包括前端數(shù)據(jù)采集設(shè)備和數(shù)據(jù)處理控制終端，數(shù)據(jù)采集部分采用3個(gè)規(guī)格型號(hào)相同的圓柱狀超聲波傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集；數(shù)據(jù)處理及控制部分使用西門(mén)子s7-300型plc，通過(guò)pid閉環(huán)控制算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析計(jì)算和儲(chǔ)柜底帶速度控制。

數(shù)據(jù)處理控制終端包括數(shù)據(jù)采集模塊、出料流量控制模塊、電機(jī)頻率控制輸出模塊；數(shù)據(jù)采集模塊連接超聲波傳感器，將超聲波傳感器采集到的實(shí)時(shí)的物料的料高的數(shù)據(jù)發(fā)送給出料流量控制模塊；出料流量控制模塊內(nèi)置運(yùn)算公式為：f＝出料流量/(w*h*ρ*v)，其中：w——柜寬、h——料高、ρ——物料密度、f——底帶電機(jī)頻率、v——每1hz的底帶速度，出料流量為系統(tǒng)的定量設(shè)定值，物料密度、每1hz的底帶速度也通過(guò)系統(tǒng)的輸入進(jìn)行設(shè)定為定量，底帶電機(jī)頻率為實(shí)時(shí)變量，獲得的運(yùn)算結(jié)果輸出給電機(jī)頻率控制輸出模塊；電機(jī)頻率控制輸出模塊根據(jù)出料流量控制模塊得到的數(shù)值連接底帶電機(jī)對(duì)電機(jī)頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。超聲波傳感器通過(guò)支架安裝于儲(chǔ)柜頂端，支架一端固定于儲(chǔ)柜，另一端開(kāi)有安裝孔，用于固定超聲波傳感器。在控制系統(tǒng)中設(shè)置物料密度識(shí)別單元，對(duì)于ρ-物料密度，不同牌號(hào)的物料在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)應(yīng)著不同的編號(hào)，物料密度識(shí)別單元對(duì)物料的牌號(hào)具有讀取、判斷功能，其配置為識(shí)別當(dāng)前物料牌號(hào)和物料密度值并發(fā)送給出料流量控制模塊。

控制系統(tǒng)采用西門(mén)子s7-300型plc進(jìn)行數(shù)據(jù)分析計(jì)算和底帶出料速度控制，控制算法基于流量計(jì)算公式：出料流量＝m(重量)/h(時(shí)間)＝[v(體積)*ρ(密度)]/[s(距離)/v(速度)]＝[w(柜寬)*h(料高)*s(距離)*ρ(密度)]*[v(速度)/s(距離)]＝w(柜寬)*h(料高)*ρ(密度)*v(速度)＝w(柜寬)*h(料高)*ρ(密度)*f(底帶電機(jī)頻率)*v(每1hz的底帶速度)。

流量公式中的幾個(gè)參數(shù)值分別是：為了保證前后端工序流量一致，出料流量設(shè)定值應(yīng)該等于后端工序流量值12000kg/h，w(柜寬)為3190mm，不同牌號(hào)的煙絲密度ρ(密度)查閱相關(guān)工藝資料可知，h(料高)是超聲波傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量得到的數(shù)值，v(每1hz的儲(chǔ)柜底帶速度)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量可得。測(cè)量得到儲(chǔ)柜底帶以80hz的頻率運(yùn)行1米的距離所需要時(shí)間為52s，因此v(每1hz的儲(chǔ)柜底帶速度) ＝[1/(52*80)]*3600＝0.865m/hz*h。f(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)為需要控制的變量值，f(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)＝12000/(3.19*0.865*ρ(密度)*h(料高))＝4348.85/(ρ(密度)*h(料高))。

f(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)的控制是采用pid閉環(huán)控制算法根據(jù)超聲波傳感器測(cè)量的h(料高)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，h(料高)高時(shí)f(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)就自動(dòng)增加，h(料高)低時(shí)f(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)就自動(dòng)減小，以確保流量穩(wěn)定在要求的設(shè)定值上。

如圖1、圖2，測(cè)量?jī)?chǔ)柜寬度為3190mm，深度為900mm，儲(chǔ)柜參數(shù)主要用于計(jì)算物料出料流量。選定新增超聲波傳感器型號(hào)為uc2000-30gm-iur2-v15，外表帶螺紋的圓柱狀，其直徑為30mm，長(zhǎng)度為141.5mm。其體型小巧便于安裝，性能穩(wěn)定，對(duì)外界環(huán)境因素變化有很好的抗干擾能力。

如圖3、圖4，根據(jù)超聲波傳感器外形尺寸設(shè)計(jì)制作了傳感器支架，其厚度為2mm長(zhǎng)寬尺寸為80mm×250mm，支架上有一個(gè)用于安裝超聲波傳感器的螺紋孔，直徑為31mm，螺紋孔中心距支架頂端距離為30mm，另外有兩個(gè)用于固定支架的螺絲孔，直徑為6.2mm，位于距支架底端60mm處，兩孔中心的間距為40mm，兩孔中心分別距支架兩側(cè)邊的邊距為20mm。根據(jù)儲(chǔ)柜寬度和支架尺寸在柜頭畫(huà)線打眼，3個(gè)支架使用m6的螺栓緊固在儲(chǔ)柜柜頭的左、中、右部，相間兩個(gè)支架間距離為1100mm，左右兩邊的支架距儲(chǔ)柜兩側(cè)邊距離均為495mm。安裝好支架后直接將超聲波傳感器旋轉(zhuǎn)擰入支架螺紋孔中，調(diào)整距離使3個(gè)傳感器距儲(chǔ)柜底部距離均為1050mm，然后把傳感器數(shù)據(jù)線沿儲(chǔ)柜線槽接入控制柜內(nèi)，測(cè)試線路是否接通。

如圖5，出料瞬時(shí)實(shí)際流量與設(shè)定流量進(jìn)行比較，并將誤差輸送到系統(tǒng)中的pid控制器中，計(jì)算出新的修正頻率f(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)后反饋到儲(chǔ)柜底帶電機(jī)的變頻器上，從而將流量調(diào)整到設(shè)定值上，形成一個(gè)pid閉環(huán)控制系統(tǒng)。出料流量＝w(柜寬)*h(料高)*ρ(密度)*f(底帶電機(jī)頻率)*v(每1hz的底帶速度)，通過(guò)換算f(儲(chǔ)柜底帶電機(jī)頻率)＝4348.85/(ρ(密度)*h(料高))。而不同牌號(hào)的物料在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)應(yīng)著不同的生產(chǎn)編號(hào)，在控制系統(tǒng)中加入編號(hào)讀取、判斷功能，系統(tǒng)就可以識(shí)別當(dāng)前物料牌號(hào)和ρ(密度)值。剩下的h(料高)參數(shù)與可控的f(底帶電機(jī)頻率)成反比關(guān)系，使f(底帶電機(jī)頻率)實(shí)時(shí)跟隨h(料高)變化調(diào)整，就能實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同牌號(hào)的物料，不同的物料厚度，控制系統(tǒng)智能的自動(dòng)調(diào)整出料速度，讓出料流量穩(wěn)定在設(shè)定流量上，減少流量波動(dòng)和設(shè)備啟停次數(shù)。

需要說(shuō)明的是，也可以不采用pid而實(shí)現(xiàn)對(duì)底帶電機(jī)的頻率調(diào)節(jié)。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本案的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本案進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本案的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本案技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本案請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。