一种恒辊缝控制系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及辊压机技术领域，具体涉及一种恒辊缝控制系统及其控制方法。


背景技术：

2.辊压机，又名挤压磨、辊压磨，是水泥生产线的主要设备之一。辊压机采用高压料床粉磨原理，其主要特征是：高压、满速、满料、料床粉碎。辊压机由两个相向同步转动的挤压辊组成，一个为固定辊，一个为活动辊。两个相向转动的挤压辊，在液压油缸的挤压力作用下将通过其间的物料挤压成较密的扁平状料片，通过两辊间的物料在压力区受到的辊压力，使得颗粒状物料被粉碎。
3.辊压机运转时，由于沿辊宽方向物料分布不均，导致活动轴系辊子两端的辊缝不一致，即产生辊缝差，我们称之为偏辊。小幅度的偏辊是不可避免的，同时也是设备及工艺系统所允许的，但是如果长时间严重偏辊，必须及时调整，否则会对设备造成损害。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：针对上述存在的问题，本发明提供一种恒辊缝控制系统及其控制方法，通过三次比较进行自动纠偏，可及时、有效地纠正偏辊，确保设备正常稳定地运行。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.一种恒辊缝控制系统，包括液压系统和控制系统，所述液压系统包括作用于辊子左侧的左液压缸、作用于辊子右侧的右液压缸和液压缸调节单元，所述左液压缸和右液压缸连接并受控于液压缸调节单元，所述控制系统包括数据采集单元、数据处理单元和控制单元，所述数据采集单元包括可采集左液压缸压力值p1的第一压力传感器、可采集右液压缸压力值p2的第二压力传感器、可采集左辊缝数据值l1的第一位置传感器、可采集右辊缝数据值l2的第二位置传感器；所述数据处理单元包括左右辊缝纠偏模块、左右辊缝差值纠偏模块和左右液压缸压力纠偏模块，所述左右辊缝纠偏模块可判断左辊缝数据值l1及右辊缝数据值l2是否超出额定辊缝数据值l额，所述左右辊缝差值纠偏模块可判断左辊缝数据值l1与右辊缝数据值l2的差值是否超出额定辊缝差值l差，所述左右液压缸压力纠偏模块可判断左液压缸压力值p1及右液压缸压力值p2是否超出额定压力p额；所述液压缸调节单元电连接并受控于控制单元，所述控制单元可依据数据处理单元的处理结果向液压缸调节单元发送控制信号。
7.进一步地，所述液压缸调节单元包括油缸、油泵和第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、第五电磁换向阀和第六电磁换向阀；所述油缸、油泵和第一电磁换向阀依次连接形成进油主路；所述第一电磁换向阀连接左液压缸的无杆腔形成左进油支路、连接右液压缸的无杆腔形成右进油支路，所述左进油支路上设有第二电磁换向阀，所述右进油支路上设有第五电磁换向阀；所述左液压缸的无杆腔、第三电磁换向阀、油缸依次连接形成左卸油支路，所述右液压缸的无杆腔、第六电磁换向阀、油缸依次连接形成右卸油支
路；所述油泵、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、第五电磁换向阀、第六电磁换向阀信号连接并受控于控制单元。
8.进一步地，所述控制单元向液压缸调节单元发送控制信号包括左加压控制信号、右加压控制信号、左卸压控制信号和右卸压控制信号；所述左加压控制信号作用于油泵、第一电磁换向阀和第二电磁换向阀；所述右加压控制信号作用于油泵、第一电磁换向阀和第五电磁换向阀；所述左卸压控制信号作用于第三电磁换向阀；所述右卸压控制信号作用于第五电磁换向阀。
9.进一步地，所述第三电磁换向阀、第六电磁换向阀与油缸之间分别设有节流阀。
10.由于采用了上述技术方案，可实现左液压缸和右液压缸点卸，避免左液压缸和右液压缸在卸压时冲击过大造成设备损坏。
11.进一步地，所述油泵包括主油泵和副油泵，所述油缸、主油泵和第一电磁换向阀依次连接形成主进油路，所述油缸、副油泵和第一电磁换向阀依次连接形成副进油路。
12.由于采用了上述技术方案，确保当某一油泵故障或需要检修时，另一油泵也能正常工作，提高生产效率。
13.进一步地，所述主油泵、副油泵和第一电磁换向阀之间分别设有单向阀，所述第一电磁换向阀通过单向阀与油缸连接，所述油泵、第一电磁换向阀、油缸之间形成有回油路。
14.由于采用了上述技术方案，避免油液自油泵处回流，利于检修，提高运行的稳定性；第一电磁换向阀未得电时也可启动油泵，油液会经回油路回到油缸，可以有效提高液压系统的响应效率，保护油泵，提高左液压缸和右液压缸控制时的平稳性。
15.进一步地，还包括人机交互模块，所述人机交互模块与控制系统信号连接。
16.由于采用了上述技术方案，可通过人机交互模块向控制单元传递开关信号，启动或关闭控制系统，提高恒辊缝控制系统的自动化程度。
17.相应地，本发明还公开了一种恒辊缝控制系统的控制方法，包括如下步骤：预加压步骤：设定额定辊缝数据值l额、额定辊缝差值l差和额定压力p额，控制单元向液压缸调节单元发送加压控制信号，对左液压缸和右液压缸进行预加压；
18.左右辊缝纠偏步骤：第一位置传感器实时采集左辊缝数据值l1，数据处理单元读取左辊缝数据值l1，将左辊缝数据值l1与额定辊缝数据值l额进行比较，当左辊缝数据值l1大于额定辊缝数据值l额时，控制单元向液压缸调节单元发送左加压控制信号，控制左液压缸加压，当左辊缝数据值l1小于额定辊缝数据值l额时，控制单元向液压缸调节单元发送左卸压控制信号，控制左液压缸卸压；第二位置传感器实时采集右辊缝数据值l2，数据处理单元读取右辊缝数据值l2，将右辊缝数据值l2与额定辊缝数据值l额进行比较，当右辊缝数据值l2大于额定辊缝数据值l额时，控制单元向液压缸调节单元发送右加压控制信号，控制右液压缸加压，当右辊缝数据值l2小于额定辊缝数据值l额时，控制单元向液压缸调节单元发送右卸压控制信号，控制右液压缸卸压；
19.左右辊缝差值纠偏步骤：数据处理单元读取左辊缝数据值l1和右辊缝数据值l2，将左辊缝数据值l1与右辊缝数据值l2的差值同额定辊缝差值l差进行比较，当左辊缝数据值l1和右辊缝数据值l2的差值大于额定辊缝差值l差时，将左辊缝数据值l1和右辊缝数据值l2进行比较，当左辊缝数据值l1大于右辊缝数据值l2时，控制单元向液压缸调节单元发送左加压控制信号，控制左液压缸加压，并发送右卸压控制信号，控制右液压缸卸压，当左
辊缝数据值l1小于右辊缝数据值l2时，控制单元向液压缸调节单元发送左卸压控制信号，控制左液压缸卸压，并发送右加压控制信号，控制右液压缸加压；
20.左右液压缸压力纠偏步骤：第一压力传感器实时采集左液压缸压力值p1，数据处理单元读取左液压缸压力值p1，将左液压缸压力值p1与额定压力p额进行比较，当左液压缸压力值p1大于额定压力p额时，控制单元向液压缸调节单元发送左卸压控制信号，控制左液压缸卸压，当左液压缸压力值p1小于额定压力p额时，控制单元向液压缸调节单元发送左加压控制信号，控制左液压缸加压；第二压力传感器实时采集右液压缸压力值p2，数据处理单元读取右液压缸压力值p2，将右液压缸压力值p2与额定压力p额进行比较，当右液压缸压力值p2大于额定压力p额时，控制单元向液压缸调节单元发送右卸压控制信号，控制右液压缸卸压，当右液压缸压力值p2小于额定压力p额时，控制单元向液压缸调节单元发送右加压控制信号，控制右液压缸加压。
21.进一步地，所述液压缸调节单元包括油缸、油泵和第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、第五电磁换向阀和第六电磁换向阀；所述油缸、油泵和第一电磁换向阀依次连接形成进油主路；所述第一电磁换向阀连接左液压缸的无杆腔形成左进油支路、连接右液压缸的无杆腔形成右进油支路，所述左进油支路上设有第二电磁换向阀，所述右进油支路上设有第五电磁换向阀；所述左液压缸的无杆腔、第三电磁换向阀、油缸依次连接形成左卸油支路，所述右液压缸的无杆腔、第六电磁换向阀、油缸依次连接形成右卸油支路；所述油泵、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、第五电磁换向阀、第六电磁换向阀信号连接并受控于控制单元。
22.进一步地，还包括
23.液压缸调节步骤：所述液压缸调节单元接收到左加压控制信号时，油泵、第一电磁换向阀和第二电磁换向阀得电，油液经油缸、油泵、第一电磁换向阀和第二电磁换向阀进入左液压缸；所述液压缸调节单元接收到左卸压控制信号时，第三电磁换向阀得电，左液压缸中的油液自第三电磁换向阀流回油缸；所述液压缸调节单元接收到右加压控制信号时，油泵、第一电磁换向阀和第五电磁换向阀得电，油液经油缸、油泵、第一电磁换向阀和第五电磁换向阀进入右液压缸；所述液压缸调节单元接收到右卸压控制信号时，第六电磁换向阀得电，右液压缸中的油液自第六电磁换向阀流回油缸。
24.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
25.1、本发明通过三次比较有效解决了辊压机偏辊问题。
26.2、本发明控制系统智能化程度高，调试和操作方便。
27.3、本发明可避免卸压时冲击过大造成设备损坏。
28.4、本发明设置主油泵和副油泵，确保当某一油泵故障时或需要检修时，另一油泵也能正常工作，提高生产效率。
29.5、本发明可以有效提高液压系统的响应效率。
附图说明
30.图1是本发明恒辊缝控制系统的组成框图；
31.图2是本发明自动纠偏流程图；
32.图3是本发明液压系统的结构原理图。
33.图中标记：1-数据采集单元，101-第一压力传感器，102-第二压力传感器，103-第一位置传感器，104-第二位置传感器，2-数据处理单元，3-控制单元，4-左液压缸，5-右液压缸，6-油缸，7-油泵，8-第一电磁换向阀，9-第二电磁换向阀，10-第三电磁换向阀，11-第五电磁换向阀，12-六电磁换向阀，13-人机交互模块，14-液压缸调节单元。
具体实施方式
34.下面结合附图，对本发明作详细的说明。
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.实施例1
37.一种恒辊缝控制系统，如图1-3所示，包括液压系统和控制系统，所述液压系统包括作用于辊子左侧的左液压缸4、作用于辊子右侧的右液压缸5和液压缸调节单元14，所述左液压缸4和右液压缸5连接并受控于液压缸调节单元14，所述控制系统包括数据采集单元1、数据处理单元2和控制单元3，所述数据采集单元1包括可采集左液压缸4压力值p1的第一压力传感器101、可采集右液压缸5压力值p2的第二压力传感器102、可采集左辊缝数据值l1的第一位置传感器103、可采集右辊缝数据值l2的第二位置传感器104；所述数据处理单元2包括左右辊缝纠偏模块、左右辊缝差值纠偏模块和左右液压缸压力纠偏模块，所述左右辊缝纠偏模块可判断左辊缝数据值l1及右辊缝数据值l2是否超出额定辊缝数据值l额，所述左右辊缝差值纠偏模块可判断左辊缝数据值l1与右辊缝数据值l2的差值是否超出额定辊缝差值l差，所述左右液压缸压力纠偏模块可判断左液压缸4压力值p1及右液压缸5压力值p2是否超出额定压力p额；所述液压缸调节单元14电连接并受控于控制单元3，所述控制单元3可依据数据处理单元2的处理结果向液压缸调节单元14发送控制信号。
38.所述液压缸调节单元14包括油缸6、油泵7和第一电磁换向阀8、第二电磁换向阀9、第三电磁换向阀10、第五电磁换向阀11和第六电磁换向阀12；所述油缸6、油泵7和第一电磁换向阀8依次连接形成进油主路；所述第一电磁换向阀8连接左液压缸4的无杆腔形成左进油支路、连接右液压缸5的无杆腔形成右进油支路，所述左进油支路上设有第二电磁换向阀9，所述右进油支路上设有第五电磁换向阀11；所述左液压缸4的无杆腔、第三电磁换向阀10、油缸6依次连接形成左卸油支路，所述右液压缸5的无杆腔、第六电磁换向阀12、油缸6依次连接形成右卸油支路；所述油泵7、第一电磁换向阀8、第二电磁换向阀9、第三电磁换向阀10、第五电磁换向阀11、第六电磁换向阀12信号连接并受控于控制单元3。
39.所述控制单元3向液压缸调节单元14发送控制信号包括左加压控制信号、右加压控制信号、左卸压控制信号和右卸压控制信号；所述左加压控制信号作用于油泵7、第一电磁换向阀8和第二电磁换向阀9；所述右加压控制信号作用于油泵7、第一电磁换向阀8和第五电磁换向阀11；所述左卸压控制信号作用于第三电磁换向阀10；所述右卸压控制信号作用于第五电磁换向阀11。
40.所述第三电磁换向阀10、第六电磁换向阀12与油缸6之间分别设有节流阀。具体地说，可实现左液压缸4和右液压缸5点卸，避免左液压缸4和右液压缸5在卸压时冲击过大造成设备损坏。
41.所述油泵7包括主油泵和副油泵，所述油缸6、主油泵和第一电磁换向阀8依次连接形成主进油路，所述油缸6、副油泵和第一电磁换向阀8依次连接形成副进油路。具体地说，确保当某一油泵7故障时或需要检修时，另一油泵7也能正常工作，提高生产效率。
42.所述主油泵、副油泵和第一电磁换向阀8之间分别设有单向阀，所述第一电磁换向阀8通过单向阀与油缸6连接，所述油泵7、第一电磁换向阀8、油缸6之间形成有回油路。具体地说，避免油液自油泵7处回流，利于检修，提高运行的稳定性；第一电磁换向阀8未得电时也可启动油泵7，油液会经回油路回到油缸6，可以有效提高液压系统的响应效率，保护油泵7，提高左液压缸4和右液压缸5控制时的平稳性。
43.还包括人机交互模块13，所述人机交互模块13与控制系统信号连接。通过人机交互模块13可以实时获取恒辊缝控制系统的运行状态，具体地说，可通过人机交互模块13向控制单元3传递开关信号，启动或关闭控制系统，提高恒辊缝控制系统的自动化程度。
44.实施例2
45.一种恒辊缝控制系统的控制方法，如图1-3所示，包括如下步骤：
46.预加压步骤：设定额定辊缝数据值l额、额定辊缝差值l差和额定压力p额，控制单元3向液压缸调节单元14发送加压控制信号，对左液压缸4和右液压缸5进行预加压；
47.左右辊缝纠偏步骤：第一位置传感器103实时采集左辊缝数据值l1，数据处理单元2读取左辊缝数据值l1，将左辊缝数据值l1与额定辊缝数据值l额进行比较，当左辊缝数据值l1大于额定辊缝数据值l额时，控制单元3向液压缸调节单元14发送左加压控制信号，控制左液压缸4加压，当左辊缝数据值l1小于额定辊缝数据值l额时，控制单元3向液压缸调节单元14发送左卸压控制信号，控制左液压缸4卸压；第二位置传感器104实时采集右辊缝数据值l2，数据处理单元2读取右辊缝数据值l2，将右辊缝数据值l2与额定辊缝数据值l额进行比较，当右辊缝数据值l2大于额定辊缝数据值l额时，控制单元3向液压缸调节单元14发送右加压控制信号，控制右液压缸5加压，当右辊缝数据值l2小于额定辊缝数据值l额时，控制单元3向液压缸调节单元14发送右卸压控制信号，控制右液压缸5卸压；
48.左右辊缝差值纠偏步骤：数据处理单元2读取左辊缝数据值l1和右辊缝数据值l2，将左辊缝数据值l1与右辊缝数据值l2的差值同额定辊缝差值l差进行比较，当左辊缝数据值l1和右辊缝数据值l2的差值大于额定辊缝差值l差时，将左辊缝数据值l1和右辊缝数据值l2进行比较，当左辊缝数据值l1大于右辊缝数据值l2时，控制单元3向液压缸调节单元14发送左加压控制信号，控制左液压缸4加压，并发送右卸压控制信号，控制右液压缸5卸压，当左辊缝数据值l1小于右辊缝数据值l2时，控制单元3向液压缸调节单元14发送左卸压控制信号，控制左液压缸4卸压，并发送右加压控制信号，控制右液压缸5加压；
49.左右液压缸压力纠偏步骤：第一压力传感器101实时采集左液压缸4压力值p1，数据处理单元2读取左液压缸4压力值p1，将左液压缸4压力值p1与额定压力p额进行比较，当左液压缸4压力值p1大于额定压力p额时，控制单元3向液压缸调节单元14发送左卸压控制信号，控制左液压缸4卸压，当左液压缸4压力值p1小于额定压力p额时，控制单元3向液压缸调节单元14发送左加压控制信号，控制左液压缸4加压；第二压力传感器102实时采集右液压缸5压力值p2，数据处理单元2读取右液压缸5压力值p2，将右液压缸5压力值p2与额定压力p额进行比较，当右液压缸5压力值p2大于额定压力p额时，控制单元3向液压缸调节单元14发送右卸压控制信号，控制右液压缸5卸压，当右液压缸5压力值p2小于额定压力p额时，
控制单元3向液压缸调节单元14发送右加压控制信号，控制右液压缸5加压。
50.所述液压缸调节单元14包括油缸6、油泵7和第一电磁换向阀8、第二电磁换向阀9、第三电磁换向阀10、第五电磁换向阀11和第六电磁换向阀12；所述油缸6、油泵7和第一电磁换向阀8依次连接形成进油主路；所述第一电磁换向阀8连接左液压缸4的无杆腔形成左进油支路、连接右液压缸5的无杆腔形成右进油支路，所述左进油支路上设有第二电磁换向阀9，所述右进油支路上设有第五电磁换向阀11；所述左液压缸4的无杆腔、第三电磁换向阀10、油缸6依次连接形成左卸油支路，所述右液压缸5的无杆腔、第六电磁换向阀12、油缸6依次连接形成右卸油支路；所述油泵7、第一电磁换向阀8、第二电磁换向阀9、第三电磁换向阀10、第五电磁换向阀11、第六电磁换向阀12信号连接并受控于控制单元3。
51.还包括
52.液压缸调节步骤：所述液压缸调节单元14接收到左加压控制信号时，油泵7、第一电磁换向阀8和第二电磁换向阀9得电，油液经油缸6、油泵7、第一电磁换向阀8和第二电磁换向阀9进入左液压缸4；所述液压缸调节单元14接收到左卸压控制信号时，第三电磁换向阀10得电，左液压缸4中的油液自第三电磁换向阀10流回油缸6；所述液压缸调节单元14接收到右加压控制信号时，油泵7、第一电磁换向阀8和第五电磁换向阀11得电，油液经油缸6、油泵7、第一电磁换向阀8和第五电磁换向阀11进入右液压缸5；所述液压缸调节单元14接收到右卸压控制信号时，第六电磁换向阀12得电，右液压缸5中的油液自第六电磁换向阀12流回油缸6。
53.本文中应用了具体的实施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方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对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。
54.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
55.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。