【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤修复自动控制，具体涉及一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统。
技术介绍
1、土壤修复一体机的主要功能是加药和搅拌，如今我国的土壤修复机加药搅拌装置工作模式分类较为粗略，而且没有科学有效的对待处理土壤进行细分，在土壤修复中大多利用个人经验作为判断依据对土壤修复一体机的工作参数进行设定。因此，亟需设计一种用于土壤修复一体机的加药和搅拌的控制系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，本控制系统可根据物性参数自动生成土壤修复一体机的搅拌设备参数并结合药品密度参数完成加药破碎功能的协同控制。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，包括plc控制器1、pc机2、触控屏3、药剂重量传感器4、破碎搅拌变频控制机组5、第一速度传感器6、破碎刀组速度传感器组7、第二速度传感器8和加药搅拌变频控制机9；
3、plc控制器1的信号输入端分别与pc机2、触控屏3、药剂重量传感器4、第一速度传感器6、破碎刀组速度传感器组7和第二速度传感器8的信号输出端连接，plc控制器1的信号输出端分别与破碎搅拌变频控制机组5和加药搅拌变频控制机9连接；
4、破碎搅拌变频控制机组5与土壤修复机的破碎搅拌电机组10连接，破碎搅拌电机组10用于驱动进料传送带主动轴11和破碎刀组12旋转，第一速度传感器6监控进料传送带主动轴11的转速；破碎刀组12
5、加药搅拌变频控制机9与旋转拨盘辊电机13连接，旋转拨盘辊电机13用于驱动加药装置搅拌轴14旋转，第二速度传感器8监控加药装置搅拌轴14的转速。
6、plc控制器1利用pid增量算达成对转速的控制；
7、plc控制器1通过破碎搅拌变频控制机组5控制带动破碎搅拌电机组10，对进料传送带主动轴11和破碎刀组12转速进行控制，第一速度传感器6和破碎刀组速度传感器组7将转速信号反馈回plc控制器1，形成控制闭环；
8、plc控制器1利用pid增量算法通过加药搅拌变频控制机9控制带动旋转拨盘辊电机13，对加药装置搅拌轴14转速进行控制，第二速度传感器8将转速信号反馈回plc控制器1，形成控制闭环。
9、plc控制器1内置向破碎搅拌变频控制机组5输出的状态参数采用以下计算式：，其中h（）为状态函数（为四维向量），为土壤密度，为土壤泊松比， w为土壤含水量，为土壤平均粒径， k为状态参数，以输出的状态参数匹配搅拌设备的工作参数。
10、plc控制器1通过加药搅拌变频控制机9控制旋转拨盘辊的转速采用以下计算式：
11、
12、其中： w加药量（质量分数），为处理量，旋转拨盘辊单位转速的给药体积，为药品密度， v是旋转拨盘辊的转速。
13、plc控制器1的调节输出采用以下计算式：
14、
15、p为调节输出，kp为比例系数，e为调节偏差输入信号,为积分时间，td为微分时间。
16、采用上述技术方案，本专利技术的控制系统主要的控制对象为破碎搅拌装置和加药装置，其中破碎搅拌装置包括进料传送带主动轴、进料切土刀、上位切土刀、中位切土刀和下位切土刀；加药装置包括旋转拨盘辊。控制量是上述设备的转速。
17、本专利技术通过plc控制器对待测土壤参数确定搅拌设备的工作模式，并结合处理量数据、加药量、药品质量参数确定加药装置的工作参数，采用变频器-电机一对一的方式进行变频控制，通过变频控制机组分别控制上述装置：进料切土刀、上位切土刀、中位切土刀、下位切土刀、旋转拨盘辊、进料传送带主动轴所对应的电机达成转速控制目的。并利用速度传感器反馈转速信号形成控制闭环。
18、土壤样本参数是含水量、泊松比、密度、平均粒径；plc控制器1根据以上参数对土壤进行分类并生成破碎搅拌装置的转速参数；并结合输入的药品密度和处理量两个参数进一步生成加药装置转速参数。
19、综上所述，本专利技术原理科学、设计方案独特，通过对plc控制器写入pid增量算法，达到对土壤修复机的破碎搅拌和加药的精确控制，从而使破碎搅拌装置参数并结合药品密度参数完成加药和破碎功能的协同控制，对各类土壤的辩证修复，提高修复效果。
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1.一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：包括PLC控制器(1)、PC机(2)、触控屏(3)、药剂重量传感器(4)、破碎搅拌变频控制机组(5)、第一速度传感器(6)、破碎刀组速度传感器组(7)、第二速度传感器(8)和加药搅拌变频控制机(9)；
2.根据权利要求1所述的一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：破碎搅拌变频控制机组(5)与土壤修复机的破碎搅拌电机组（10）连接，破碎搅拌电机组（10）用于驱动进料传送带主动轴（11）和破碎刀组（12）旋转，第一速度传感器(6)监控进料传送带主动轴（11）的转速；破碎刀组（12）包括进料切土刀（15）、上位切土刀（16）、中位切土刀（17）和下位切土刀（18），破碎刀组速度传感器组（7）包括四个速度传感器，四个速度传感器分别监控进料切土刀（15）、上位切土刀（16）、中位切土刀（17）和下位切土刀（18）的转速。
3.根据权利要求2所述的一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：加药搅拌变频控制机(9)与旋转拨盘辊电机（13）连接，旋转拨盘辊电机（1
4.根据权利要求3所述的一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：PLC控制器（1）利用PID增量算达成对转速的控制；
5.根据权利要求4所述的一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：PLC控制器(1)内置向破碎搅拌变频控制机组(5)输出的状态参数采用以下计算式：，其中H()为状态函数（为四维向量），为土壤密度，为土壤泊松比，w为土壤含水量，为土壤平均粒径，K为状态参数，以输出的状态参数匹配搅拌设备的工作参数。
6.根据权利要求5所述的一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：PLC控制器(1)通过加药搅拌变频控制机(9)控制旋转拨盘辊的转速采用以下计算式：
7.根据权利要求6所述的一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：PLC控制器（1）的调节输出采用以下计算式：
...【技术特征摘要】
1.一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：包括plc控制器(1)、pc机(2)、触控屏(3)、药剂重量传感器(4)、破碎搅拌变频控制机组(5)、第一速度传感器(6)、破碎刀组速度传感器组(7)、第二速度传感器(8)和加药搅拌变频控制机(9)；
2.根据权利要求1所述的一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：破碎搅拌变频控制机组(5)与土壤修复机的破碎搅拌电机组（10）连接，破碎搅拌电机组（10）用于驱动进料传送带主动轴（11）和破碎刀组（12）旋转，第一速度传感器(6)监控进料传送带主动轴（11）的转速；破碎刀组（12）包括进料切土刀（15）、上位切土刀（16）、中位切土刀（17）和下位切土刀（18），破碎刀组速度传感器组（7）包括四个速度传感器，四个速度传感器分别监控进料切土刀（15）、上位切土刀（16）、中位切土刀（17）和下位切土刀（18）的转速。
3.根据权利要求2所述的一种基于土样参数的异位土壤修复机加药搅拌控制系统，其特征在于：加药搅拌变频控制机(9)与...
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