一种辊道窑烧成周期控制方法

文档序号:244637 发布日期:2021-11-12 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种辊道窑烧成周期控制方法 (Firing period control method for roller kiln ) 是由 龙威舜 蓝万聪 冷元星 陈水福 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种辊道窑烧成周期控制方法,通过结果导向法计算第一个变频器的变频频率P-(1),首先输入辊道窑要运行的设定周期T-(设定),然后确定P-(1)的精确度的数位和最大数位的取值范围,从P-(1)的最大数位的取值范围内从小到大依次选取该数位上的值,然后将该值作为P-(1)的设定值,然后输入到步骤S3中,得出计算周期T-(计算),当出现代入计算得到的计算周期T-(计算)小于设定周期T-(设定),则确定该值为P-(1)最大位数上的值,否则继续进行选取从小到大依次选取该数位上的值;P-(1)的最大数位和最小数位之间的值的选取方法和最大数位上的值的选取方法一样;当确定好最小数位之前的所有数位上的值之后,最后确定最小数位上的值。(The invention discloses a firing period control method of a roller kiln, which calculates the frequency conversion frequency P of a first frequency converter by a result guiding method 1 Firstly, inputting a set period T for the roller kiln to operate Setting up Then determining P 1 The value range of the precision digit and the maximum digit of (2) from P 1 The value of the maximum digit is selected from small to large in turn from the value range of the maximum digit, and then the value is taken as P 1 Is inputted to step S3, the calculation period T is obtained Computing When the calculation period T obtained by substituting calculation occurs Computing Less than a set period T Setting up Then the value is determined to be P 1 Value on maximum digit, otherwise proceedSelecting values on the digit from small to large; p 1 The method of selecting the value between the maximum digit and the minimum digit is the same as the method of selecting the value on the maximum digit; after determining the values on all digits before the least digit, the value on the least digit is finally determined.)

一种辊道窑烧成周期控制方法

技术领域

本发明属于窑炉设备控制领域,具体涉及一种辊道窑烧成周期控制方法。

背景技术

现有的陶瓷辊道窑是通过调节变频器频率去控制传动电机从而实现窑炉周期的调节,辊道窑在运行过程中存在运行周期,当需要改变辊道窑的运行周期时,则需要通过调节变频器来调节电机的转速,从而进一步改变辊道窑的运行周期。

在实际窑炉调试的时候,在原来运行的周期基础上,重新设定辊道窑的周期T,然后通过一定的计算方法算出频率P1值,然后求出各段的频率值,目前普遍采用的方式是通过周期变化率K传导给频率变化,从而计算出各段变频器的频率,如下列的公式所示:将目标周期T设定与现有的周期T运行的变化率K,传导给目标设定频率P1设定与运行频率P1运行,从而计算出各个变频器的频率。

K=T设定/T运行

P1设定=P1运行/K

P2设定=P1设定+D1

P3设定=P2设定+D2

Pn-m设定=Pn-m-1设定+Dn-m-1

T运行=L1/(a*S*P1运行)+L2/{a*S*(P1运行+D1)}+…+Ln-m/{a*S*(P1运行+D1+…+Dn-m-1)}

T设定=L1/(a*S*P1设定)+L2/{a*S*(P1设定+D1)}+…+Ln-m/{a*S*(P1设定+D1+…+Dn-m-1)}

现有的算法如公式T运行和T设定,用T设定除以T运行,如果变频器之间没有频率差D,那么这样得出来的P1设定跟实际需要一致,但是现实生产中由于工艺的需求,各个变频器频率之间都会有频率差D,通过将目标周期T设定与现有的周期T运行相比得出变化率K进而计算出来的变频器频率并不是准确,通过上述方法计算出变频器的频率,并使变频器下载频率后,运行设定后的变频频率后,反馈回来的T运行与设定的目标值T设定差值较大,当频率差越大,通过这种方式计算出来的误差越大,一般至少2分钟以上,当频率差越大,误差越大,这样会给实际生产带来非常大的不便,进而导致辊道窑中的陶瓷烧制不完全。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种辊道窑烧成周期控制方法,以解决上述技术问题,采用结果导向原理,结合无限趋近原理,通过设计以结果为导向不断缩小计算周期与设定周期的差值,最终求得一个最接近需求的首个变频器的变频频率值。

为实现上述发明目的,本发明采取的技术方案如下:

一种辊道窑烧成周期控制方法,所述辊道窑包括若干节箱体,所述箱体中设置用于输送瓷砖的传动辊棒和用于驱动所述传动辊棒转动的电机,每个电机控制一个或多个传动辊棒的转动速度和转动方向,其特征在于,所述控制方法包括如下步骤:

S1、每个电机或多个电机对应连接一个变频器,通过调节变频器频率来控制所连接电机的正反转和转动速度,所述辊道窑对应分割为与所述变频器数量相同的窑炉段,每个变频器对应一个窑炉段,每个窑炉段通过电机驱动传动辊棒转动从而使该窑炉段对应一个传动速度,计算每个变频器对应的窑炉段的传动速度V;

S2、相邻两个变频器之间设定频率差,沿辊道窑的进口至出口方向,每个变频器的变频频率通过上一个变频器的变频频率加上两个变频器之间的频率差得到,所述辊道窑的第一个窑炉段对应的变频器的变频频率为P1,通过每个变频器的频率计算对应窑炉段的传动速度;

S3、计算整个辊道窑的烧成周期T,周期T为每段变频器控制的窑炉段的长度除以该窑炉段对应的传动速度的累积和;

S4、通过结果导向法计算步骤S3中第一个变频器的变频频率P1,首先输入辊道窑要运行的设定周期T设定,然后确定P1的精确度的数位和最大数位的取值范围,从P1的最大数位的取值范围内从小到大依次选取该数位上的值,然后将该值作为P1的设定值,然后输入到步骤S3中,得出计算周期T计算,当出现代入计算得到的计算周期T计算小于设定周期T设定,则确定该值为P1最大位数上的值,否则继续进行选取从小到大依次选取该数位上的值;P1的最大数位和最小数位之间的值的选取方法和最大数位上的值的选取方法一样;当确定好最小数位之前的所有数位上的值之后,最后确定最小数位上的值,在确定最小数位上的值时,需要判断介于临界点两端的值,选取出现计算周期T计算与设定周期T设定差值的绝对值最小的值,从而确定最小数位上的值;

S5、基于步骤S4得到第一个变频器的变频频率P1,然后通过相邻两个变频器之间设定的频率差,依次算出后续的变频器的变频频率,将所有的变频频率输入到各自对应的变频器中,通过变频器控制各自的电机进行运动,以使辊道窑进行周期运动。

优选的,步骤S1中,所述电机的数量为n个,变频器的数量为n-m个,沿辊道窑长度方向不同位置的所述变频器对应的窑炉段的长度依次为L1、L2、L3.....Ln-m,每个变频器对应的窑炉段的传动速度V的计算公式如下:

V=a*P*S;

其中S为传动比,在辊道窑的电机和传动辊棒和链轮确定的条件下,传动比S为通过电机齿轮和链轮及传动辊棒的运动关系得到的一个常数,a为调整系数,调整系数用于调整校对每个窑炉段对用的传动比S,调整系数也为常数,P为每段窑炉段对应变频器的变频频率;由此计算出步骤S3中的整个辊道窑的烧成周期T为:

T=L1/V1+L2/V2+...+Ln-m/Vn-m

T=L1/(a*S*P1)+L2/(a*S*P2)+...+Ln-m/(a*S*Pn-m)。

优选的,所述步骤S2中的相邻两个变频器之间设定频率差为D,沿辊道窑的进口至出口方向,每相邻两个变频器之间的频率差依次为D1、D2、D3.....Dh-m;每个变频器的变频频率可依次换算成P1、P1+D1、P2+D2、P3+D3.....Pn-m+1+Dn-m+1,整个辊道窑的烧成周期T为:

T=L1/(a*S*P1)+L2/{a*S*(P1+D1)}+...+Ln-m/{a*S*(Pn-m-1+Dn-m-1)}

由于L、S、a为已知常数,D1....Dn-m-1为设定值,上述公式通过频率差换成如下:

T=L1/(a*S*P1)+L2/{a*S*(P1+D1)}+...+Ln-m/{a*S*(P1+D1+…+Dn-m-1)};

所述步骤S4中的计算周期T计算的计算公式如下:

T计算=L1/(a*S*P1测试)+L2/{a*S*(P1测试+D1)}+...Ln-m/{a*S*(P1测试+D1+…+Dn-m-1)};

其中P1测试为步骤S4中确定P1时选取不同位数的值形成的测试值。

优选的,P1的最大位数上的值的取值范围为1~6。

优选的,所述变频频率P1的最大位数之后的位数上的值取值范围为0~9。

优选的,步骤S4中,确定第一段窑炉段对应的变频器的变频频率P1的精确度为三位,包括十位、个位和小数点后一位。

优选的,所述步骤S4中确定第一个变频器的变频频率P1为XY.Z,P1的各个位数上的值确定方法如下:

a1、输入辊道窑要运行的设定周期T设定

a2、选取X值为1~6,将P1按照P1测试=10Hz、P1测试=20Hz、P1测试=30Hz、P1测试=40Hz、P1测试=50Hz、P1测试=60Hz的顺序依次输入到计算公式T计算中,得出T计算的值,直至出现T计算小于T设定,则确定此时P1测试的十位上的值为X值,并进行下一轮计算,确定个位上的Y值;

a3、在确定X值后,从P1测试=X0~X9Hz中依次按照从小到大的顺序将P1测试输入到计算公式T计算中,得出T计算的值,直至出现T计算小于T设定,则确定此时P1测试的个位上的值为Y值;

a4、在确定XY值后,从P1测试=XY.0~XY.9Hz中依次按照从小到大的顺序将P1测试输入到计算公式T计算中,得出T计算的值,直至出现T计算小于T设定,当出现T计算小于T设定时,则需要继续判断当前测试频率得出的计算周期和设定周期差值的绝对值是否大于当前测试频率+0.1后得出的计算周期是否与设定周期差值的绝对值,若大于,则以当前测试频率上的Z+1为确定的Z值,若小于,则以当前测试频率上的Z值为确定的Z值;

a5、在第一段窑炉段对应的变频器的变频频率P1=XY.Z确定好后,依次按照P1、P1+D1、P2+D2、P3+D3.....Pn-m+1+Dn-m+1的顺序计算出后续变频器的变频频率。

有益效果:

本发明的辊道窑烧成周期控制方法能够解决辊道窑调试生产中,将设定周期与运行周期相比后的变化率作为比值,进而将运行的频率值转换成设定频率下载完后,实际反馈的运行周期不准,且与预定的设定周期误差大的问题。本发明采用结果导向原理,结合无限趋近原理,通过设计以结果为导向不断缩小通过测试频率得出的计算周期与设定周期的差值,最终求得一个最接近需求的首个变频器的变频频率值,采用本发明的算法后,将实际生产中的设定周期转换成频率,再到运行确定好的设定频率并反馈回实际运行周期后,可以缩短设定周期和实际运行周期的差值,并可以使设定变频频率精确到秒的级别,给生产带来了极大的方便。

附图说明

图1为本发明一种辊道窑烧成周期控制方法中辊道窑的结构示意图;

图2为本发明一种辊道窑烧成周期控制方法中不同变频器之间的频率差示意图;

图3为本发明一种辊道窑烧成周期控制方法的算法图。

具体实施方式

下面以具体实施例详细介绍本发明的技术方案。

实施例1

如图1和2所示,一种辊道窑烧成周期控制方法,所述辊道窑包括若干节箱体,所述箱体中设置用于输送瓷砖的传动辊棒和用于驱动所述传动辊棒转动的电机,每个电机控制一个或多个传动辊棒的转动速度和转动方向,其特征在于,所述控制方法包括如下步骤:

S1、每个电机或多个电机对应连接一个变频器,通过调节变频器频率来控制所连接电机的正反转和转动速度,所述辊道窑对应分割为与所述变频器数量相同的窑炉段,每个变频器对应一个窑炉段,每个窑炉段通过电机驱动传动辊棒转动从而使该窑炉段对应一个传动速度,计算每个变频器对应的窑炉段的传动速度V;

S2、相邻两个变频器之间设定频率差,沿辊道窑的进口至出口方向,每个变频器的变频频率通过上一个变频器的变频频率加上两个变频器之间的频率差得到,所述辊道窑的第一个窑炉段对应的变频器的变频频率为P1,通过每个变频器的频率计算对应窑炉段的传动速度;

S3、计算整个辊道窑的烧成周期T,周期T为每段变频器控制的窑炉段的长度除以该窑炉段对应的传动速度的累积和;

S4、通过结果导向法计算步骤S3中第一个变频器的变频频率P1,首先输入辊道窑要运行的设定周期T设定,然后确定P1的精确度的数位和最大数位的取值范围,从P1的最大数位的取值范围内从小到大依次选取该数位上的值,然后将该值作为P1的设定值,然后输入到步骤S3中,得出计算周期T计算,当出现代入计算得到的计算周期T计算小于设定周期T设定,则确定该值为P1最大位数上的值,否则继续进行选取从小到大依次选取该数位上的值;P1的最大数位和最小数位之间的值的选取方法和最大数位上的值的选取方法一样;当确定好最小数位之前的所有数位上的值之后,最后确定最小数位上的值,在确定最小数位上的值时,需要判断介于临界点两端的值,选取出现计算周期T计算与设定周期T设定差值的绝对值最小的值,从而确定最小数位上的值;

S5、基于步骤S4得到第一个变频器的变频频率P1,然后通过相邻两个变频器之间设定的频率差,依次算出后续的变频器的变频频率,将所有的变频频率输入到各自对应的变频器中,通过变频器控制各自的电机进行运动,以使辊道窑进行周期运动。

步骤S1中,所述电机的数量为n个,变频器的数量为n-m个,沿辊道窑长度方向不同位置的所述变频器对应的窑炉段的长度依次为L1、L2、L3.....Ln-m,每个变频器对应的窑炉段的传动速度V的计算公式如下:

V=a*P*S;

其中S为传动比,在辊道窑的电机和传动辊棒和链轮确定的条件下,传动比S为通过电机齿轮和链轮及传动辊棒的运动关系得到的一个常数,a为调整系数,调整系数用于调整校对每个窑炉段对用的传动比S,调整系数也为常数,P为每段窑炉段对应变频器的变频频率;由此计算出步骤S3中的整个辊道窑的烧成周期T为:

T=L1/V1+L2/V2+...+Ln-m/Vn-m

T=L1/(a*S*P1)+L2/(a*S*P2)+...+Ln-m/(a*S*Pn-m)。

所述步骤S2中的相邻两个变频器之间设定频率差为D,沿辊道窑的进口至出口方向,每相邻两个变频器之间的频率差依次为D1、D2、D3.....Dn-m;每个变频器的变频频率可依次换算成P1、P1+D1、P2+D2、P3+D3.....Pn-m+1+Dn-m+1,整个辊道窑的烧成周期T为:

T=L1/(a*S*P1)+L2/{a*S*(P1+D1)}+...+Ln-m/{a*S*(Pn-m-1+Dn-m-1)}

由于L、S、a为已知常数,D1....Dn-m-1为设定值,上述公式通过频率差换成如下:

T=L1/(a*S*P1)+L2/{a*S*(P1+D1)}+...+Ln-m/{a*S*(P1+D1+…+Dn-m-1)};

所述步骤S4中的计算周期T计算的计算公式如下:

T计算=L1/(a*S*P1测试)+L2/{a*S*(P1测试+D1)}+...Ln-m/{a*S*(P1测试+D1+…+Dn-m-1)};

其中P1测试为步骤S4中确定P1时选取不同位数的值形成的测试值。

优选的,P1的最大位数上的值的取值范围为1~6。所述变频频率P1的最大位数之后的位数上的值取值范围为0~9。步骤S4中,确定第一段窑炉段对应的变频器的变频频率P1的精确度为三位,包括十位、个位和小数点后一位。根据T计算的公式可以看出,频率越大,周期越小,故陶瓷辊道窑传动变频器在实际操作中运行频率有一定范围,为10-70Hz;所以可以将P1精确到小数点后一位即可,即XY.Z。

如图3所示,所述步骤S4中确定第一个变频器的变频频率P1为XY.Z,P1的各个位数上的值确定方法如下:

a1、输入辊道窑要运行的设定周期T设定

a2、选取X值为1~6,将P1按照P1测试=10Hz、P1测试=20Hz、P1测试=30Hz、P1测试=40Hz、P1测试=50Hz、P1测试=60Hz的顺序依次输入到计算公式T计算中,得出T计算的值,直至出现T计算小于T设定,则确定此时P1测试的十位上的值为X值,并进行下一轮计算,确定个位上的Y值;

a3、在确定X值后,从P1测试=X0~X9Hz中依次按照从小到大的顺序将P1测试输入到计算公式T计算中,得出T计算的值,直至出现T计算小于T设定,则确定此时P1测试的个位上的值为Y值;

a4、在确定XY值后,从P1测试=XY.0~XY.9Hz中依次按照从小到大的顺序将P1测试输入到计算公式T计算中,得出T计算的值,直至出现T计算小于T设定,当出现T计算小于T设定时,则需要继续判断当前测试频率得出的计算周期和设定周期差值的绝对值是否大于当前测试频率+0.1后得出的计算周期是否与设定周期差值的绝对值,若大于,则以当前测试频率上的Z+1为确定的Z值,若小于,则以当前测试频率上的Z值为确定的Z值;

在判断P1的小数位时需要判断小数位两端的值,即当出现T计算小于T设定时,判断|T计算一T设定|>|T计算(频率+0.1)-T设定|,若该公式成立,则当前测试频率P1+0.1为最终的设定P1,若该公式不成立,则当前测试频率P1为最终的设定P1。通过该方式测定的小数位上的值,可以保证P1足够的精确度,使得最终运行P1和其他频率值后,运行周期与设定周期的误差得到大幅度降低。

a5、在第一段窑炉段对应的变频器的变频频率P1=XY.Z确定好后,依次按照P1、P1+D1、P2+D2、P3+D3.....Pn-m+1+Dn-m+1的顺序计算出后续变频器的变频频率。

通过上述结果导向原理结合无限趋近原理,以结果为导向不断缩小通过测试频率得出的计算周期与设定周期的差值,最终求得一个最接近需求的首个变频器的变频频率值,并使该频率值精确到小数点后一位,采用本发明的算法后,将实际生产中的设定周期转换成频率,再到运行确定好的设定频率并反馈回实际运行周期后,可以缩短设定周期和实际运行周期的误差值,并可以使设定变频频率精确到秒的级别,给生产带来了极大的方便,且能够保证辊道窑中的瓷砖在预设的烧成周期内完成烧制。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的原理的前提下,还可以本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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