一种斗轮式取料机恒流量取料控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种斗轮式取料机恒流量取料控制方法及系统。本发明专利技术包括：采集数据，基于斗轮机步进距离确定单次进车所能获得取料的最大流量，基于该最大流量调整不同的回转方向所需的斗轮电流设定值，基于输入的斗轮机的运行参数控制斗轮机从下至上逐层回转取煤，此过程中，判断悬臂回转方向及回转范围是否在调速区间内，若在调速区间内，回转变频器的输出指令根据斗轮电流设定值自动调节，完成恒流量取煤。本发明专利技术能够确保取料的步进方向与换层走行方向一致，提高了换层效率。俯仰向上动作屏蔽了在俯仰动作过程种悬臂、斗轮与煤堆发生碰撞的风险。通过规定允许调速的区间，回转变频器的输出指令根据设定电流的情况自动调节，达到恒流取煤的控制效果。

A constant flow reclaiming control system and method of bucket wheel reclaimer

【技术实现步骤摘要】
一种斗轮式取料机恒流量取料控制系统及方法
本专利技术涉及控制工程领域，尤其涉及一种斗轮式取料机恒流量取料控制系统及方法。
技术介绍
斗轮式取料机是用于将煤堆取到皮带机上的火电领域的重要设备。通常情况下，斗轮式取料机受控于操作司机，司机通过调整操作杆来控制取料机的走行、回转和俯仰动作。通过眼睛观察煤堆的形状，首先对煤堆进行分层(受限于斗轮的直径，一般来说每层的作业高度不超过斗轮直径的2/3)，判断出取料机斗轮对煤堆的第几层，然后手动控制取料机的行走、回转、俯仰等动作，使取料机斗轮对准到煤堆的作业面上，启动斗轮和悬臂皮带机，以开始取料；斗轮式取料机采用回转取料的方式，当斗轮对准作业面后向一个方向进行回转动作，斗轮将煤堆上燃料取出放在悬臂皮带上，传送至发电单元的制粉系统中，当斗轮在该回转方向到达作业面边界时取料机前行一段距离(一般0.5—1.5米)再向反方向进行回转，如此反复。当前层取料结束后，向后退车寻找下一层工作面位置继续重复上述动作。近年来，随着国家宏观经济调控的加强，燃煤市场由买方市场转向卖方市场转变，发电厂几乎不可能依靠设计煤种进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斗轮式取料机恒流量取料控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1、采集煤场数据及斗轮机运行数据，基于斗轮机步进距离确定单次进车所能获得取料的最大流量，基于该最大流量调整不同的回转方向所需的斗轮电流设定值；/n步骤2、PLC系统基于输入的斗轮机的运行参数控制斗轮机取煤，斗轮机运动至所选择的最下层工作面的切入位置；/n步骤3、斗轮机达到第一次切入位置后，向设定回转方向进行回转动作，斗轮机从下至上逐层回转取煤，直至达到预设取煤指标；/n其中，步骤3的取煤过程中，判断悬臂回转方向及判断悬臂回转范围是否在调速区间内，若在调速区间内，回转变频器的输出指令根据所述斗轮电流设定值自动调节；若在非调...

【技术特征摘要】
1.一种斗轮式取料机恒流量取料控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、采集煤场数据及斗轮机运行数据，基于斗轮机步进距离确定单次进车所能获得取料的最大流量，基于该最大流量调整不同的回转方向所需的斗轮电流设定值；
步骤2、PLC系统基于输入的斗轮机的运行参数控制斗轮机取煤，斗轮机运动至所选择的最下层工作面的切入位置；
步骤3、斗轮机达到第一次切入位置后，向设定回转方向进行回转动作，斗轮机从下至上逐层回转取煤，直至达到预设取煤指标；
其中，步骤3的取煤过程中，判断悬臂回转方向及判断悬臂回转范围是否在调速区间内，若在调速区间内，回转变频器的输出指令根据所述斗轮电流设定值自动调节；若在非调速区间内，悬臂回转变频器以固定频率的指令输出，完成恒流量取煤。


2.根据权利要求1所述的斗轮式取料机恒流量取料控制方法，其特征在于，所述步骤1中，采集煤场数据及斗轮机运行数据包括获取煤场中的煤堆的位置信息，即煤场工作面的层数信息、每层工作面之间的层留距离、工作面的煤层厚度和斗轮机每次取料的步进距离，之后，将煤场中的煤堆的位置信息与斗轮机的姿态信息对应，即将煤堆的三维位置信息转换为斗轮机走行、回转和俯仰数据，具体地，将所述工作面的煤层厚度转化为斗轮机在各个工作面位置作业的差值，将每层工作面之间的层留距离转换成斗轮机的走行数据的差值。


3.根据权利要求1所述的斗轮式取料机恒流量取料控制方法，其特征在于，所述步骤2中，还预先通过采集的煤场数据对煤堆工作位置设定，包括：按照工作面位置对煤堆进行分层，每一层执行第一刀的走行位置、俯仰角度及工作回转范围；
所述斗轮机的运行参数包括：自动取料模式的选择：正常工作面作业及新开工作面作业两种方式；首次取料的回转方向选择：从左至右和从右至左两种方式；边界检测手段选择：依靠设定角度确定边界和依靠雷达检测仪确定边界两种方式；取煤走行的最终距离、每次进车的步进距离、取料流量设定、取料总量设定及作业层号的选择。


4.根据权利要求1所述的斗轮式取料机恒流量取料控制方法，其特征在于，所述取煤过程具体包括如下步骤：
S012，斗轮机运动至所选择的最下层工作面的切入位置，准备进行回转动作让斗轮带煤作业；
S013，当斗轮机达到第一次切入位置后，向设定回转方向进行回转动作；
S014，判断斗轮机回转是否到达边界，如果未到达边界则继续在设定方向上进行回转动作；
如果到达边界则进入S015，判断当前取煤量是否达到用户需求，如果满足则执行S022结束取煤作业，取料机停止在当前位置；如果不满足条件则进入S016；
S016，判断当前取料层与上一层取料层的层留距离是否小于等于预设距离，如果不满足条件则改变斗轮机的设定回转方向，然后执行S019斗轮机向设定走行方向步进一次设定距离，返回S013直至取煤量达到用户需求；
如果满足条件则执行步骤S020，斗轮机向上一层工作面的俯仰角度动作；S021，当S020俯仰动作完成后，斗轮机向上一层工作面的走行位置动作，走行动作完成后继续进行S018、S019步骤。


5.根据权利要求1所述的斗轮式取料机恒流量取料控制方法，其特征在于，所述悬臂回转变频器以固定频率的指令输出，具体的PID调节策略见公式1：



式中u(t)表示回转变频器的输出频率，e(t)表示电流实际值与设定值的偏差，TI表示积分时间，TD表示微分时间，θ表示悬臂的回转角度，α1表示回转范围最大角度减去预设角度，α2表示回转范围最小角度加上预设角度。


6.根据权利要求4所述的斗轮式取料机恒流量取料控制方法，其特征在于，所述步骤S014中，判断斗轮机回转是否到达边界具体通过图像采集装置及数字图像处理技术进行判断，具体地，
S31、在接收到第一信号后，对图像采集装置逐帧采集的图片进行切割，获...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸大禹，徐德勤，徐享南，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司大连电厂，
类型：发明
国别省市：辽宁;21