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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，并且人為因素對產(chǎn)品的影響大，使得產(chǎn)品的品級合格率日趨低下，成本波動大，經(jīng)濟效益不樂觀。隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量的要求的不斷提高，研制高效、高精度的自動化配料系統(tǒng)已經(jīng)是勢在必行，尤其是在水泥磨料行業(yè)，現(xiàn)場粉塵大，顆粒污染嚴(yán)重，工作環(huán)境惡劣，勞動強度大，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，使物塊流動性降低，對稱量的精度會有一定的影響，考慮到以上種種情況，我們設(shè)計了一套高精度、智能化的自適應(yīng)預(yù)測配料控制系統(tǒng)，對系統(tǒng)進(jìn)行提前預(yù)測，采用了連續(xù)無級變速給料方式，對其實施實時給料速度控制，可大大提高水泥磨料過程中的品級合格率，實現(xiàn)對經(jīng)濟效益強有力的改善。
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)計算機、計量稱體、稱重傳感器、各臺秤的調(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)頻方式實現(xiàn)連續(xù)無級調(diào)速，保證了稱量的精度和速度。根據(jù)生產(chǎn)要求，通過鍵盤輸入磨機臺時產(chǎn)量及入磨各種物料的比例，由計算機計算出各種物料的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值，稱體上的實際累積下料量通過各自秤體上的稱重傳感器將信號傳送給計算機，同時各秤的轉(zhuǎn)速信號也傳送給計算機，由于工作環(huán)境惡劣，環(huán)境及物料自身對系統(tǒng)的影響較大，我們在此選用了自適應(yīng)預(yù)測控制算法，來削弱因環(huán)境因素對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，并把此算法固化入計算機，由計算機通過智能算法給出各計量秤的合理轉(zhuǎn)速，來調(diào)節(jié)進(jìn)料，實現(xiàn)實際喂料量嚴(yán)格跟隨其給定值的目的。

1.3 系統(tǒng)功能
1、實時設(shè)定臺時產(chǎn)量、配料比，并可隨機修改；
2、方便地實現(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、通過鍵盤操作來實現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的控制，方便操作；
5、用顯示器方便在線觀測。

2、配料控制系統(tǒng)設(shè)計
2.1 采樣周期選擇
根據(jù)系統(tǒng)的實際要求來選擇合理的采樣周期T0，并假設(shè)在一個采樣周期內(nèi)物料的下料速度一定，即速度的采樣值。對采樣周期的選擇，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，將會失去一些有用的信息，無法重構(gòu)出連續(xù)時間信號，導(dǎo)致控制的質(zhì)量下降，同時采樣周期又不能太短，否則機器算不過來，還有可能出現(xiàn)離散非最小相位零點。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)時間。

3、配料系統(tǒng)的可行性分析以及注意事項
本自動配料控制系統(tǒng)主要是由微機控制系統(tǒng)和計量設(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—計量秤的計量精度及其受控性。影響計量秤準(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、濕度變化將會導(dǎo)致物料物理特性發(fā)生變化，對稱量不利；
（4）對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，各給料裝置的振動力和給料速度均不同；
（5）機加工部分，是影響計量精度的主要原因，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)長相等、柔性好的皮帶均有利于計量準(zhǔn)確度的提高；
（6）配套設(shè)備：對于調(diào)速秤使用的給料斗，應(yīng)注意減少物粒粒度。

注意事項：
（1）要隨意踩踏計量秤體，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)和計算機之間信號線的穩(wěn)固連接，以防缺漏信號；
（4）注意保持落料點的位置不變，落差應(yīng)控制在30mm以內(nèi)，應(yīng)盡量降低電網(wǎng)電壓波動。

4、結(jié)束語
本自適應(yīng)預(yù)測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，經(jīng)濟效益顯著。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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