棉花加工進料智能控制系統的製作方法
2023-08-13 07:22:41 1
專利名稱：棉花加工進料智能控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及棉花加工技術領域，具體涉及一種棉花加工進料智能控制系統。
背景技術：
伴隨著經濟社會的高速發展，能源的日益緊缺，節能降耗是各個棉花加工企業面臨的重大課題，甚至影響到企業的生存問題。棉花加工企業的棉籽剝絨車間是通過進料裝置將棉籽送至一道絨工序，二道絨工序和三道絨工序的剝絨機的料鬥中，然後進行剝絨，二道絨的最後一臺剝絨機盛籽鬥的棉籽多寡能直接反應整個車間的棉籽供應情況；棉花加工企業的籽棉加工車間是通過進料裝置將籽棉送至軋花機的料鬥中，然後進行軋花，這兩個環節中原料的均勻供料，降低設備的空機率和堵塞率是一個主要節能關鍵點，但是目前這兩個環節中對原料供料普遍採用傳統的繼電器控制，這種控制方式存在以下缺陷:首先進料量靠操作工用手觸摸料鬥中物料，估計物料的密度，憑經驗調節進料量，經常出現進料量過多而堵塞、燒壞進料電機的現象，或是由於進料量過少，導致加工設備無法滿負荷運行，甚至出現跑空車現象，生產效率低，能耗大；其次，進料手工控制，導致操作工工作強度較大；而且操作工經常用手伸入料鬥內觸摸物料，存在較大的安全隱患。
發明內容
本發明的目的是提供一種棉花加工進料智能控制系統，以解決現有技術存在的進料量靠手工調節，進料不均勻的問題。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:一種棉花加工進料智能控制系統，主要由光電傳感器、中央處理器和進料電機組成，光電傳感器設置在料鬥頂部，中央處理器由整流濾波器、A/D轉換器、單片機和數字電位器依次連接組成，光電傳感器的信號輸出端與中央處理器的信號輸入端相連，中央處理器的信號輸出端與進料電機的信號輸入端相連。上述光電傳感器設置在棉籽剝絨車間二道絨工序的最後一臺剝絨機的料鬥頂部；或者設置在籽棉加工車間的最後一臺軋花機的料鬥頂部。上述光電傳感器的安裝位置與料鬥的進料口距離在10釐米左右。上述中央處理器的數字電位器輸出端與進料電機的變頻器輸入端相連。上述光電傳感器設置防塵罩。上述中央處理器設置有濾波磁環。上述中央處理器的數字電位器為Maxim公司生產的DS3501型高電壓非易失數字I2C電位器。本發明使用時，光電傳感器直接檢測料鬥中的物料量的變化，把信號傳送給中央處理器，中央處理器收到光電傳感器的信號後，先通過整流濾波器和濾波磁環排除車間內各種電磁幹擾，並通過A/D轉換器將信號轉變為數位訊號，單片機再對光電傳感器採集回來的料鬥中物料量變化進行分析處理，然後單片機控制數字電位器進行模擬量電壓輸出，進料電機的變頻器外接模擬量與數字電位器的模擬輸出端相接並設置成外部模擬量進行調速，從而控制進料電機轉速達到均勻進料的目的。與現有技術相比，本發明的有益效果如下:1、通過在料鬥設置光電傳感器，可實時監控進料量的變化，然後由中央處理器的單片機根據進料量的不同，控制進料電機轉速達到智能均勻進料的目的，操作方便，提高了棉花加工設備的生產效率，降低了能耗。2、光電傳感器設置防塵罩，中央處理器設置整流濾波器和濾波磁環進行雙重濾波，解決了由於剝絨車間內絮塵多，影響光電傳感器的測量效果，以及光電傳感器的輸出的信號受車間內電磁幹擾問題，提高了中央處理器對進料電機控制的精確度。3、操作人員不必用手觸摸料鬥內物料，大大降低了操作人員的勞動強度，提高了操作人員的操作安全性。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明系統的結構示意圖；圖2是本發明系統的電路原理不意圖；圖3是本發明系統的工作流程示意圖。圖中I光電傳感器、2中央處理器、3進料電機、4料鬥、5進料裝置、11防塵罩、21整流濾波器、22A/D轉換器、23單片機、24數字電位器、41料鬥進料口。
具體實施例方式例I本發明的棉花加工進料智能控制系統可應用到棉花加工企業的棉籽剝絨車間，如圖1、圖2和圖3所示，棉花加工進料智能控制系統，主要由光電傳感器1、中央處理器2和進料電機3組成，光電傳感器I設置由具有高透光率玻璃製成的防塵罩11，光電傳感器I設置在棉籽剝絨車間二道絨工序的最後一臺剝絨機的料鬥4頂部，光電傳感器I的安裝位置與料鬥4的進料口距離在10釐米左右，中央處理器2由整流濾波器21、A/D轉換器22、單片機23和數字電位器24依次連接組成，數字電位器24為Maxim公司生產的DS3501型高電壓非易失數字I2C電位器，具有高達15.5V的輸出電壓範圍，數字電位器24編程是通過一個I2C兼容接口，工作速度高達400kHz，數字電位器24的外部電壓由施加在RL和RH輸入電壓確定最低和最高的電位器電壓輸出，光電傳感器I的信號輸出端與中央處理器2的信號輸入端相連，中央處理器2的信號輸出端與進料電機3的信號輸入端相連,中央處理器2的數字電位器24輸出端與進料電機3的變頻器輸入端相連。本發明系統使用時，先通過光電傳感器I對二道絨工序的最後一臺剝絨機的料鬥4中棉籽卷進行測距，從而得到棉籽量的變化信號，把信號傳送給中央處理器2，中央處理器2收到光電傳感器I的信號後，先通過整流濾波器21和濾波磁環排除車間內各種電磁幹擾，並通過A/D轉換器22將信號轉變為數位訊號，單片機23再對光電傳感器I採集回來的料鬥4中棉籽量變化進行分析處理，當料鬥4內棉籽量增加，單片機23驅動I2C總線調節數字電位器24的阻值，控制數字電位器24進行模擬量電壓輸出，進料電機3的變頻器外接模擬量與數字電位器24的模擬輸出端相接並設置成外部模擬量進行調速，降低進料電機3轉速；當剝絨機料鬥4內棉籽量減小，單片機23驅動I2C總線調節數字電位器24的阻值，控制數字電位器24進行模擬量電壓輸出，進料電機3的變頻器外接模擬量與數字電位器24的模擬輸出端相接並設置成外部模擬量進行調速，增加進料電機3轉速，從而達到棉籽剝絨均勻餵籽的目的。例2本發明的棉花加工進料智能控制系統也可應用到棉花加工企業的籽棉加工車間，如圖1、圖2和圖3所示，棉花加工進料智能控制系統，主要由光電傳感器1、中央處理器2和進料電機3組成，光電傳感器I設置由具有高透光率玻璃製成的防塵罩11，光電傳感器I設置在籽棉加工車間的最後一臺軋花機的料鬥4頂部，光電傳感器I的安裝位置與料鬥4的進料口距離在10釐米左右，中央處理器2由整流濾波器21、A/D轉換器22、單片機23和數字電位器24依次連接組成，數字電位器24為Maxim公司生產的DS3501型高電壓非易失數字I2C電位器，具有高達15.5V的輸出電壓範圍，數字電位器24編程是通過一個I2C兼容接口，工作速度高達400kHz，數字電位器24的外部電壓由施加在RL和RH輸入電壓確定最低和最高的電位器電壓輸出，光電傳感器I的信號輸出端與中央處理器2的信號輸入端相連，中央處理器2的信號輸出端與進料電機3的信號輸入端相連，中央處理器2的數字電位器24輸出端與進料電機3的變頻器輸入端相連。本發明系統使用時，先通過光電傳感器I對籽棉加工車間的最後一臺軋花機的料鬥4中籽棉進行測距，從而得到籽棉量的變化信號，把信號傳送給中央處理器2，中央處理器2收到光電傳感器I的信號後，先通過整流濾波器21和濾波磁環排除車間內各種電磁幹擾，並通過A/D轉換器22將信號轉變為數位訊號，單片機23再對光電傳感器I採集回來的料鬥4中籽棉量變化進行分析處理，當料鬥4內籽棉量增加，單片機23驅動I2C總線調節數字電位器24的阻值，控制數字電位器24進行模擬量電壓輸出，進料電機3的變頻器外接模擬量與數字電位器24的模擬輸出端相接並設置成外部模擬量進行調速，降低進料電機3轉速；當軋花機料鬥4內籽棉量減小，單片機23驅動I2C總線調節數字電位器24的阻值，控制數字電位器24進行模擬量電壓輸出，進料電機3的變頻器外接模擬量與數字電位器24的模擬輸出端相接並設置成外部模擬量進行調速，增加進料電機3轉速，從而達到籽棉軋花均勻進料的目的。
權利要求
1.一種棉花加工進料智能控制系統，其特徵是主要由光電傳感器、中央處理器和進料電機組成，光電傳感器設置在料鬥頂部，中央處理器由整流濾波器、A/D轉換器、單片機和數字電位器依次連接組成，光電傳感器的信號輸出端與中央處理器的信號輸入端相連，中央處理器的信號輸出端與進料電機的信號輸入端相連。
2.根據權利要求1所述的棉花加工進料智能控制系統，其特徵是光電傳感器設置在棉籽剝絨車間二道絨工序的最後一臺剝絨機的料鬥頂部；或者設置在籽棉加工車間的最後一臺軋花機的料鬥頂部。
3.根據權利要求1所述的棉花加工進料智能控制系統，其特徵是光電傳感器的安裝位置與料鬥的進料口距離在10釐米左右。
4.根據權利要求1所述的棉花加工進料智能控制系統，其特徵是中央處理器的數字電位器輸出端與進料電機的變頻器輸入端相連。
5.根據權利要求1所述的棉花加工進料智能控制系統，其特徵是光電傳感器設置防塵罩。
6.根據權利要求1所述的棉花加工進料智能控制系統，其特徵是中央處理器設置有濾波磁環。
7.根據權利要求1所述的棉花加工進料智能控制系統，其特徵是中央處理器的數字電位器為Maxim公司生產的DS3501型高電壓非易失數字I2C電位器。
全文摘要
棉花加工進料智能控制系統，涉及棉花加工技術領域，該系統主要由光電傳感器、中央處理器和進料電機組成，光電傳感器設置在料鬥頂部，中央處理器由整流濾波器、A/D轉換器、單片機和數字電位器依次連接組成，光電傳感器的信號輸出端與中央處理器的信號輸入端相連，中央處理器的信號輸出端與進料電機的信號輸入端相連。本發明可實現棉花加工中棉籽剝絨環節和籽棉軋花環節均勻進料的目的，操作方便，提高了棉花加工設備的生產效率，降低了能耗，同時降低了操作人員的勞動強度，提高了操作人員的操作安全性。
文檔編號G05B19/042GK103105812SQ20131003948
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月1日 優先權日2013年2月1日
發明者王金鑫 申請人:王德強