基于PID閉環(huán)反饋控制的斗輪式取料機(jī)系統(tǒng)的研究.pdf

1、作為現(xiàn)今全球范圍內(nèi)煤炭港口中最大的輸出港，秦皇島港主要使用懸臂式斗輪取料機(jī)來(lái)進(jìn)行煤炭裝船作業(yè)。斗輪式取料機(jī)是煤炭裝船作業(yè)過(guò)程中的關(guān)鍵，因此斗輪式取料機(jī)的作業(yè)效率能夠直接影響到整個(gè)作業(yè)過(guò)程的工作效率。本文意在探尋一種有效的取料機(jī)操作方案，實(shí)現(xiàn)取料機(jī)自動(dòng)控制的運(yùn)行效率最大化。
　　本文首先介紹了斗輪式取料機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和組成部分，以及其取料的操作方式，提出了一種提高斗輪式取料機(jī)作業(yè)效率的方法，即保持取料機(jī)的瞬時(shí)取料量為恒定值。在此基礎(chǔ)上

2、，本文引入了閉環(huán)自動(dòng)控制方法，構(gòu)建了以恒定瞬時(shí)取料量為控制目標(biāo)的PID閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。
　　然后，本文設(shè)計(jì)了整個(gè)斗輪式取料機(jī)系統(tǒng)基于可編程控制器的控制系統(tǒng)和電氣原理，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)采用的各個(gè)硬件組成部分和選用型號(hào)，對(duì)它們各自實(shí)現(xiàn)的功能和自身特性也進(jìn)行了說(shuō)明。另外，本文將激光掃描儀采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維可視化模型，為取料機(jī)進(jìn)行取料操作提供了很好的技術(shù)保障。
　　接下來(lái)，本文以西門(mén)子S7-400PLC為整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，回

3、轉(zhuǎn)系統(tǒng)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)由變頻器驅(qū)動(dòng)，在斗輪取料機(jī)進(jìn)行取料作業(yè)時(shí)對(duì)懸臂的回轉(zhuǎn)速度大小進(jìn)行控制，同一時(shí)間，皮帶秤對(duì)輸送帶上的瞬時(shí)料量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，與斗輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的實(shí)時(shí)輸出電流數(shù)據(jù)一起作為反饋值。然后用最小二乘法把反饋的數(shù)據(jù)擬合成曲線，自動(dòng)控制取料機(jī)的瞬時(shí)取料量，從而完成了在現(xiàn)場(chǎng)總線基礎(chǔ)上的取料機(jī)自動(dòng)控制取料量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　最后，本文給出了系統(tǒng)上位機(jī)的運(yùn)行環(huán)境和通用配置，PLC與計(jì)算機(jī)的通信配置，設(shè)計(jì)了終端軟件的操作界面，直觀地說(shuō)明了系統(tǒng)