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該文章就自適應(yīng)配料系統(tǒng)算法在水泥磨料中的應(yīng)用作了詳盡的介紹，并對(duì)自適應(yīng)配料控制系統(tǒng)的控制前景、方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)思想等一并作了說明。

0、水泥磨料問題
目前水泥磨料普遍采用的是人工調(diào)節(jié)配料方式，操作粗糙，調(diào)節(jié)誤差大，精度低，均衡性差，效率比較低，并且人為因素對(duì)產(chǎn)品的影響大，使得產(chǎn)品的品級(jí)合格率日趨低下，成本波動(dòng)大，經(jīng)濟(jì)效益不樂觀。隨著人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求的不斷提高，研制高效、高精度的自動(dòng)化配料系統(tǒng)已經(jīng)是勢(shì)在必行，尤其是在水泥磨料行業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)粉塵大，顆粒污染嚴(yán)重，工作環(huán)境惡劣，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不利于操作人員的身心健康；物料都是石膏、礦渣、粉煤灰等固態(tài)物，物料的溫度、濕度、粘度、比重也不盡相同，且物料隨溫度、濕度的變化易發(fā)生粘連、結(jié)塊甚至堵塞，使物塊流動(dòng)性降低，對(duì)稱量的精度會(huì)有一定的影響，考慮到以上種種情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套高精度、智能化的自適應(yīng)預(yù)測(cè)配料控制系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，采用了連續(xù)無級(jí)變速給料方式，對(duì)其實(shí)施實(shí)時(shí)給料速度控制，可大大提高水泥磨料過程中的品級(jí)合格率，實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益強(qiáng)有力的改善。
1、配料系統(tǒng)的組成及原理
1.1 系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)主要是由工業(yè)計(jì)算機(jī)、計(jì)量稱體、稱重傳感器、各臺(tái)秤的調(diào)速裝置，即變頻器以及稱重顯示器、鍵盤等組成。
1.2 工作原理
普通水泥配料的入磨物料有4種，即水泥熟料、石膏、礦渣以及粉煤灰，喂料方式主要采用螺旋給料方式，用調(diào)頻方式實(shí)現(xiàn)連續(xù)無級(jí)調(diào)速，保證了稱量的精度和速度。根據(jù)生產(chǎn)要求，通過鍵盤輸入磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量及入磨各種物料的比例，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出各種物料的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值，稱體上的實(shí)際累積下料量通過各自秤體上的稱重傳感器將信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，同時(shí)各秤的轉(zhuǎn)速信號(hào)也傳送給計(jì)算機(jī)，由于工作環(huán)境惡劣，環(huán)境及物料自身對(duì)系統(tǒng)的影響較大，我們?cè)诖诉x用了自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制算法，來削弱因環(huán)境因素對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，并把此算法固化入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)通過智能算法給出各計(jì)量秤的合理轉(zhuǎn)速，來調(diào)節(jié)進(jìn)料，實(shí)現(xiàn)實(shí)際喂料量嚴(yán)格跟隨其給定值的目的。
1.3 系統(tǒng)功能
1、實(shí)時(shí)設(shè)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、配料比，并可隨機(jī)修改；
2、方便地實(shí)現(xiàn)任意物料組合的配料，以滿足不同的料比設(shè)定；
3、可克服諸多環(huán)境因素帶來的不良影響；
4、通過鍵盤操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的控制，方便操作；
5、用顯示器方便在線觀測(cè)。

2、配料控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 采樣周期選擇
根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際要求來選擇合理的采樣周期T0，并假設(shè)在一個(gè)采樣周期內(nèi)物料的下料速度一定，即速度的采樣值。對(duì)采樣周期的選擇，原則上應(yīng)使其采樣頻率滿足香農(nóng)定理的要求，即采樣頻率應(yīng)高于2倍的系統(tǒng)截止頻率。因如果采樣周期太長(zhǎng)，將會(huì)失去一些有用的信息，無法重構(gòu)出連續(xù)時(shí)間信號(hào)，導(dǎo)致控制的質(zhì)量下降，同時(shí)采樣周期又不能太短，否則機(jī)器算不過來，還有可能出現(xiàn)離散非最小相位零點(diǎn)。影響閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定，因此，采樣周期的選擇應(yīng)在控制效果與穩(wěn)定性之間綜合平衡考慮，一般說來，選取規(guī)則如下：
T95/T0=515
式中T95是過渡過程上升到95%的調(diào)節(jié)時(shí)間。
3、配料系統(tǒng)的可行性分析以及注意事項(xiàng)
本自動(dòng)配料控制系統(tǒng)主要是由微機(jī)控制系統(tǒng)和計(jì)量設(shè)備兩大部分組成，影響配料系統(tǒng)的關(guān)鍵在于配料系統(tǒng)的主體設(shè)備—計(jì)量秤的計(jì)量精度及其受控性。影響計(jì)量秤準(zhǔn)確度的主要因素有以下幾種：
1、物料的粘度：在相同的環(huán)境下，不同的物料下料的速度不同，因而造成調(diào)試?yán)щy，稱量精度難以控制；
2、物料的比重：因物料的比重不同采用同一裝置下料速度也不同；
3、環(huán)境的影響：環(huán)境的溫度、濕度變化將會(huì)導(dǎo)致物料物理特性發(fā)生變化，對(duì)稱量不利；
4、對(duì)于控制給料裝置和控制裝置的非線性，即使在相同的控制方法和控制量下，各給料裝置的振動(dòng)力和給料速度均不同；
5、機(jī)加工部分，是影響計(jì)量精度的主要原因，稱量框架、稱量托輥、從滾筒等應(yīng)確保加工和安裝精度。寬度一定，厚薄均勻，兩邊環(huán)長(zhǎng)相等、柔性好的皮帶均有利于計(jì)量準(zhǔn)確度的提高；
6、配套設(shè)備：對(duì)于調(diào)速秤使用的給料斗，應(yīng)注意減少物粒粒度。

3、注意事項(xiàng)：
1、 要隨意踩踏計(jì)量秤體，以免損壞秤體和傳感器；
2、 意環(huán)境清潔，盡量減少因粉塵大而影響設(shè)備的正常使用；
3、注意外設(shè)和計(jì)算機(jī)之間信號(hào)線的穩(wěn)固連接，以防缺漏信號(hào)；
4、注意保持落料點(diǎn)的位置不變，落差應(yīng)控制在30mm以內(nèi)，應(yīng)盡量降低電網(wǎng)電壓波動(dòng)。

4、結(jié)束語
本自適應(yīng)預(yù)測(cè)控制算法在水泥磨料的配料過程中表現(xiàn)良好，控制精度高，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。本配料系統(tǒng)控制算法還適用于類似于本系統(tǒng)的一系列其他配料系統(tǒng)，如橡膠行業(yè)，飼料加工行業(yè)等。

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