懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種調(diào)平控制裝置，特別是懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 常態(tài)混凝±誘筑工程因倉(cāng)內(nèi)鋼筋密布，汽車無(wú)法進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)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(jī)應(yīng)運(yùn)而生。懸 掛式伸縮布料皮帶的平衡采用移動(dòng)平衡塊的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)懸掛點(diǎn)兩側(cè)力矩的精確平衡 控制事關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行，重要程度不言而喻。目前存在的移動(dòng)平衡塊調(diào)平系統(tǒng)多采用同 時(shí)檢測(cè)懸掛點(diǎn)或支撐點(diǎn)兩側(cè)的力、力矩，再通過(guò)計(jì)算后應(yīng)用常規(guī)PID(比例、積分、微分)控制 或其他控制方式達(dá)到調(diào)平的目的。運(yùn)些方法的缺點(diǎn)是檢測(cè)設(shè)備多、計(jì)算量大，進(jìn)而引起控制 實(shí)時(shí)性差、控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置，該裝 置通過(guò)傾角傳感器直接檢測(cè)伸縮皮帶的水平傾角值，并運(yùn)用模糊PID控制方法實(shí)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(yùn)行，裝置具有魯棒性強(qiáng)、精度高、調(diào)節(jié)速 度快、超調(diào)量小等優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 本實(shí)用新型所采用的具體技術(shù)方案是：
[0005] 提供一種懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置，包括平衡塊、傾角傳感器、液壓執(zhí)行機(jī) 構(gòu)、電氣控制柜，平衡塊連接液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接電氣控制柜，傾角傳感器安 裝于伸縮皮帶巧架上，通過(guò)導(dǎo)線與電氣控制柜相連。
[0006] 所述液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(guò)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(shè)有化C控制器，該控制器內(nèi)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(diào)平控制方法，通過(guò)傾角傳感器檢測(cè)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(shí)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(jīng)過(guò)模糊運(yùn)算，對(duì)后 級(jí)PID控制器的比例P、積分I和微分D系數(shù)進(jìn)行微調(diào)，PID控制器的輸出量作用于正向或者反 向電磁閥，通過(guò)控制電磁閥導(dǎo)通和截止的時(shí)間，進(jìn)而通過(guò)液壓油缸驅(qū)動(dòng)平衡塊移動(dòng)，從而使 得懸掛式伸縮皮帶趨于平衡。具體調(diào)節(jié)過(guò)程如下：
[0010] 當(dāng)可伸縮皮帶向外伸出或向內(nèi)收縮時(shí)，整個(gè)皮帶系統(tǒng)將W懸掛機(jī)構(gòu)為支點(diǎn)逆時(shí)針 旋轉(zhuǎn)或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，運(yùn)時(shí)傾角傳感器檢測(cè)到整個(gè)皮帶的傾角值為負(fù)值或?yàn)檎?，電氣控?柜感知運(yùn)一變化后，其內(nèi)的PLC控制器與"0"值比較，計(jì)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(diào)整數(shù)據(jù)^9、^1、^(1，？10控制器再據(jù)此調(diào) 整P、I、D值，并輸出一定占空比的脈寬信號(hào)，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的相應(yīng)電液換向閥接收該脈寬信 號(hào)后，按一定占空比接通或截止，通過(guò)油累送出的壓力油經(jīng)過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入液壓油缸的左邊 腔或右邊腔，同時(shí)液壓油缸右邊腔或左邊腔的油經(jīng)節(jié)流閥、電液換向閥回到油箱，壓力油推 動(dòng)液壓油缸的活塞桿向右或向左移動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)平衡塊向右或向左移動(dòng)，并最終使整個(gè)伸 縮皮帶趨于平衡。
[0011] 本實(shí)用新型一種懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置，技術(shù)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(qiáng)、精度 高、調(diào)節(jié)速度快、超調(diào)量小等優(yōu)點(diǎn)。
[0013] 2)、直接運(yùn)用傳感器檢測(cè)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(cè)、力矩計(jì)算等，在減小工作量的同時(shí)， 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性大大提高。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0015] 圖2是本實(shí)用新型的液壓部分原理圖。
[0016] 圖3是本實(shí)用新型的懸掛式伸縮皮帶結(jié)構(gòu)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(jī)構(gòu)，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(jī)可移動(dòng)巧架，17-伸縮皮帶機(jī)固定巧架，18-懸掛 機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 如圖1~圖3所示，懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置，包括平衡塊1、傾角傳感器2、液 壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)3、電氣控制柜4,平衡塊1連接液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)3,液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(guò)導(dǎo)線與電氣控制柜4相連，所述傾角傳感器2用于檢 測(cè)懸掛式伸縮皮帶的水平傾角值。
[0019] 所述液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(guò)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(shè)有化C控制器，該控制器內(nèi)部搭建有模糊控制器9、PID控制器 10,該化C控制器通過(guò)導(dǎo)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(diào)平控制裝置，通過(guò)傾角傳感器2檢測(cè)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(jìn)而驅(qū)動(dòng)液壓油缸5,帶動(dòng)平衡塊1移動(dòng)，最終保持懸掛式伸縮布料皮帶的平衡。
[0023] 具體來(lái)說(shuō)，控制器W懸掛式伸縮皮帶的實(shí)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(jīng)過(guò)模糊運(yùn)算，對(duì)后級(jí)PID控制器10的比例P、積分I和微分D系數(shù)進(jìn)行微調(diào)，PID控制器10 的輸出量作用于正向或者反向電磁閥，通過(guò)控制電磁閥導(dǎo)通和截止的時(shí)間，進(jìn)而通過(guò)液壓 油缸巧E動(dòng)平衡塊1移動(dòng)，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(jiàn) 下表：
[0024] 模糊規(guī)則表
[0026] 其中表示:NB-負(fù)大，匪一負(fù)中，NS-負(fù)小，ZO-零，PS-正小，PM-正中，PB-正 大。
[0027] 上述裝置具體調(diào)節(jié)過(guò)程如下：
[00%]當(dāng)可伸縮皮帶16向外伸出或向內(nèi)收縮時(shí)，整個(gè)皮帶系統(tǒng)將W懸掛機(jī)構(gòu)18為支點(diǎn)逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，運(yùn)時(shí)傾角傳感器2檢測(cè)到整個(gè)皮帶的傾角值為負(fù)值或?yàn)檎担姎?控制柜4感知運(yùn)一變化后，其內(nèi)的PLC控制器與"0"值比較，計(jì)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(diào)整數(shù)據(jù)^9、^1、^(1，？10控制器10再 據(jù)此調(diào)整P、I、D值，并輸出一定占空比的脈寬信號(hào)，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)3的相應(yīng)電液換向閥6接收 該脈寬信號(hào)后，按一定占空比接通或截止，通過(guò)油累11送出的壓力油經(jīng)過(guò)節(jié)流閥12進(jìn)入液 壓油缸5的左邊腔或右邊腔，同時(shí)液壓油缸5的右邊腔或左邊腔的油經(jīng)節(jié)流閥12、電液換向 閥6回到油箱15,壓力油推動(dòng)液壓油缸5的活塞桿向右或向左移動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)平衡塊1向右或 向左移動(dòng)，并最終使整個(gè)伸縮皮帶趨于平衡。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置，包括平衡塊（1)、傾角傳感器(2)、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)、 電氣控制柜(4)，其特征在于，平衡塊(1)連接液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)(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(jī)構(gòu)（3)、電氣控制柜(4)，所述傾角傳感器 (2) 用于檢測(cè)懸掛式伸縮皮帶的水平傾角值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置，其特征在于，所述液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu) (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(guò)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(quán)利要求2所述懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置，其特征在于，所述電氣控制柜設(shè) 有PLC控制器，該控制器內(nèi)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(quán)利要求2所述懸掛式伸縮皮帶調(diào)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(quán)利要求2所述懸掛式伸縮皮帶調(diào)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(guò)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(diào)平控制裝置，包括平衡塊、傾角傳感器、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣控制柜，平衡塊連接液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)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(cè)懸掛式伸縮皮帶的水平傾角值。本實(shí)用新型一種懸掛式伸縮皮帶調(diào)平控制裝置，直接用傾角傳感器檢測(cè)懸掛伸縮皮帶的水平傾角值，運(yùn)用模糊PID控制方法進(jìn)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(qiáng)、精度高、調(diào)節(jié)速度快、超調(diào)量小等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B65G21/12
【公開(kāi)號(hào)】CN205312414
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520891366
【發(fā)明人】孫昌忠, 張忠橋, 關(guān)賢武, 范品文, 詹劍霞, 覃春安, 李友華, 黃蒙, 張國(guó)泰, 陸國(guó)穗
【申請(qǐng)人】中國(guó)葛洲壩集團(tuán)三峽建設(shè)工程有限公司, 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2015年11月10日