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振动给料机的PID控制系统基本结构与工作原理

2013-08-06

  工作时,电磁振动给料机按控制给定量,将贮料斗里的物料送给固体流量计,流量计将实际给料量检测出来,反馈给控制系统。如果实际值与系统的给定值不相符,调节电磁振动给料机,使给料量达到系统的值。从溜槽式固体流量计流出的物料经水平振动输送机、垂直螺旋输送机又回到贮料器中,构成一个循环系统 (见图 1)。如果实际值与系统的给定值相符,物料就由输料口输出。采用控制给料机的振幅来达到定量给料,作为控制对象的电磁振动给料机的振幅,由晶闸管控制的电压决定。
  系统采用 8031 单片机来开发 (见图 2),扩展一片 27256 程序存储器和一片 6264 数据存储器。选用74LS138 译码器作为芯片的片选,系统输入模拟量和输出模拟量各一路,考虑系统对精度的要求,分别选用 12 位的 ADC574A 和 12 位 DAC1210 作为系统 A/ D 和 D/ A 的扩展,A/ D 和 D/ A 与 CPU 之间采用总线隔离技术。用 8155 扩展键盘,显示接口。通过光电隔离将控制信号传给强电控制设备,系统中有 2 个垂直螺旋输送机的振动电机、2 个水平输送机的振动电机和 1 个电振机需要控制启动和停止。
  PID 控制部分反馈量经 A/ D 将模拟量转换成数字量,然后与设定量作差值运算,经控制器运算,输出结果经 D/ A变成模拟量,调节相应的参数,控制执行机构,达到调节的目的 (系统闭环控制图如图 3 所示)。
   PID 控制算法PID 控制是指通过对被控参数的偏差施加比例、积分作用和微分作用,在控制系统中,调节三者的作用强度,就可以改变整个生产过程的运行特性。
  PID 程序设计用 8031 单片机组成微控制器,用汇编语言进行编程,由于精度要求较高,且给料机的变化速度与单片机工作速度相比相差很大,所以采用浮点运算。
  PID 控制模块的功能是根据式 (2) 和式 (3) 计算控制量 u(n) ,并将其转换成整数,发送给 D/ A 转换器。该模块包括采样滤波模块,标度变换模块,偏差计算模块,调节模块,三字节浮点转换成整数模块,D/ A 发送模块,三字节浮点数转换成定点数 BCD 码模块,实时控制结果装入显存模块。
  振动给料机就是一般意义上说的喂料机,只是因为各个地方的叫法不同,所以产生了不同的名字,而其本质和作用,基本上是一样的。振动给料顾名思意也就是在震动过程中均匀下料,优点是给料均匀,可根据控制电机的振动频率(交流电机一般用变频器来完成)来控制料位均匀地大(小)下料 。结构简单,运行可靠,调节安装方便,重量轻,体积小,维护保养方便,当采用封闭式结构机身时可防止粉尘污染。豪博娱乐平台,可调式细碎破碎机,都属于矿山机械设备的一部分。

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