一种砻谷机的智能控制方法及系统、砻谷机转让专利

申请号 : CN202210214719.X

文献号 : CN114534829B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 曹轶曹育金王政杰廖文成

申请人 : 长沙万华机器有限公司

摘要 :

本发明公开了一种砻谷机的智能控制方法及系统、砻谷机,该方法在设备上电后自动获取上次停机前的运行模式继续运行,并记录当前运行模式的累计实际运行时间,当累计实际运行时间达到该运行模式对应的运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作,从而实现固定辊和活动辊周期性互换运行频率,即固定辊和活动辊作为快辊工作实现周期性互换,两胶辊的胶层磨损程度相近,并且运行设定时间越短,两胶辊互换的频率越高,两胶辊的胶层磨损程度越趋于一致,从而实现砻谷机的一对胶辊从换新到胶层磨损完只需要拆换一次新胶辊,保证了较高的脱壳效率,减少了人员维护时间和劳动强度,保证了粮食生产流程的连续稳定,降低了能耗。

权利要求 :

1.一种砻谷机的智能控制方法,其特征在于,包括以下内容:

设备上电,电机电源开关自动开启;

获取上次自动停机前的运行模式继续运行,所述运行模式包括第一运行模式和第二运行模式,其中,第一运行模式中以活动辊作为快辊,以固定辊作为慢辊,第二运行模式中以活动辊作为慢辊,以固定辊作为快辊,所述运行模式中的标准工作参数包括快辊和慢辊的基准运行频率、基准合辊压力、线速差、设定电流、运行设定时间、实际运行时间;

记录当前运行模式的累计实际运行时间,当累计实际运行时间达到运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作;

还包括以下内容:

检测加工过程中活动辊连接板的直线位移值,并基于该直线位移值计算得到加工过程中胶辊的实际直径,进而基于胶辊的实际直径和线速差对应的频率值对快辊和慢辊的运行频率进行调整,并将调整后的实际运行频率存储至对应的运行模式中;

基于以下公式计算得到加工过程中的胶辊实际直径:

Dy0=(Ls‑L0‑Wg)*K+D0

其中,Dy0表示加工过程中胶辊的实际直径,D0表示标准胶辊的直径,Ls表示加工过程中活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,L0表示标准新胶辊进行合辊接触且未进料加工时活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,Wg表示谷粒厚度,K表示系数,该系数是根据砻谷机装配胶辊做磨损试验测量得到的,取0.5~0.6;

基于以下公式对快辊和慢辊的运行频率进行调整:

Vg11=(D0/Dy0)*Vg1‑Vx

Vh11=(D0/Dy0)*Vh1+Vx

Vg22=(D0/Dy0)*Vg2+Vx

Vh22=(D0/Dy0)*Vh2‑Vx

其中,Vg11表示第一运行模式中调整后的固定辊的实际运行频率,Vg1表示第一运行模式中固定辊的基准运行频率,Vg22表示第二运行模式中调整后的固定辊的实际运行频率,Vg2表示第二运行模式中固定辊的基准运行频率,Vh11表示第一运行模式中调整后的活动辊的实际运行频率,Vh1表示第一运行模式中活动辊的基准运行频率,Vh22表示第二运行模式中调整后的活动辊的实际运行频率,Vh2表示第二运行模式中活动辊的基准运行频率,Vx表示线速差对应的频率值,设定的线速差以3.1m/s为中心,在2.6m/s‑3.6m/s之间可调节,3.1m/s对应Vx=0Hz,每变化0.1m/s线速差对应Vx为1Hz,即+1Hz增加到快辊频率内,提高快辊线速度,﹣1Hz增加到慢辊频率内,减小慢辊线速度。

2.如权利要求1所述的砻谷机的智能控制方法,其特征在于,还包括以下内容:

检测加工过程中快辊电机的实时工作电流值,将实时工作电流值与第一运行模式或第二运行模式的设定电流范围进行对比,当实时工作电流值超出设定电流范围的上限值时,以基准合辊压力为基础自动减小合辊工作压力,当实时工作电流值小于设定电流范围的下限值时,以基准合辊压力为基础自动增加合辊工作压力,并将调整后的合辊工作压力存储至对应的运行模式中。

3.如权利要求1所述的砻谷机的智能控制方法,其特征在于,在设备上电后还包括以下内容:

自动识别是否已更换新胶辊,若已更换新胶辊,则按本次自动工作时计算得到的新胶辊实际直径所对应的新工作参数重新开始运行,若未更换新胶辊,则获取上次自动停机时的运行模式的实际工作参数继续运行。

4.如权利要求3所述的砻谷机的智能控制方法,其特征在于,所述自动识别是否已更换新胶辊的过程具体包括以下内容:当胶辊磨损率达到预警值时,自动锁存两胶辊合拢加工时活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,在设备下次开始工作后,检测在两胶辊合拢加工时活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,基于两个距离值进行计算分析以判断是否已更换新胶辊。

5.如权利要求4所述的砻谷机的智能控制方法,其特征在于,具体基于以下公式进行计算分析以判断是否已更换新胶辊:当 时,则判定已更换一对新胶辊;

其中,Ls表示设备下次开始工作后加工过程中活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,Lst表示上次锁存的活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,Wj0表示胶辊的标准胶层厚度。

6.一种砻谷机的智能控制系统,采用如权利要求1~5任一项所述的智能控制方法,其特征在于,包括控制器,用于存储两种运行模式的工作参数并根据选择的运行模式对应控制执行机构的工作状态,两种运行模式包括第一运行模式和第二运行模式,其中,第一运行模式中以活动辊作为快辊,以固定辊作为慢辊,第二运行模式中以活动辊作为慢辊,以固定辊作为快辊,所述运行模式中的标准工作参数包括快辊和慢辊的基准运行频率、基准合辊压力、线速差、设定电流、运行设定时间、实际运行时间,在设备上电后,所述控制器获取上次自动停机前的运行模式继续运行,并记录当前运行模式的累计实际运行时间,当累计实际运行时间达到运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作;

还包括位移传感器、固定辊变频器和活动辊变频器,所述位移传感器用于检测加工过程中活动辊连接板的直线位移值,所述固定辊变频器和活动辊变频器分别驱动控制固定辊电机和活动辊电机,所述位移传感器、固定辊变频器和活动辊变频器均与所述控制器连接,所述控制器基于所述位移传感器检测到的直线位移值计算得到加工过程中胶辊的实际直径,并基于胶辊的实际直径和线速差对应的频率值分别控制所述固定辊变频器和活动辊变频器的工作状态,以对快辊和慢辊的运行频率进行调整,并将调整后的实际运行频率存储至对应的运行模式中。

7.如权利要求6所述的智能控制系统,其特征在于,还包括设置在气缸供气管路上的电气比例阀,所述电气比例阀与所述控制器连接,所述控制器还用于采集加工过程中快辊电机的实时工作电流值,并将实时工作电流值与设定电流范围进行对比,当实时工作电流值超出设定电流范围的上限值时控制所述电气比例阀的开度减小,从而以基准合辊压力为基础自动减小合辊工作压力,当实时工作电流值小于设定电流范围的下限值时控制所述电气比例阀的开度增大,从而以基准合辊压力为基础自动增加合辊工作压力,并将调整后的合辊工作压力存储至对应的运行模式中。

8.如权利要求6所述的智能控制系统,其特征在于,所述控制器还用于在设备上电后自动识别是否已更换新胶辊,若已更换新胶辊,则按本次自动工作时计算得到的新胶辊实际直径所对应的新工作参数重新开始运行,若未更换新胶辊,则获取上次自动停机时的运行模式的实际工作参数继续运行。

9.一种砻谷机,其特征在于,采用如权利要求6~8任一项所述的智能控制系统。

说明书 :

一种砻谷机的智能控制方法及系统、砻谷机

技术领域

[0001] 本发明涉及砻谷机技术领域,特别地,涉及一种砻谷机的智能控制方法及系统,另外,还特别涉及一种采用上述智能控制系统的砻谷机。

背景技术

[0002] 砻谷机是粮食稻谷加工成套设备中必不可少的设备之一,砻谷机的工作原理是利用一对胶辊表面线速度和、线速差以及在两辊间施加一定的压力,在谷物表面产生了搓撕力和挤压力,使稻谷外层的稻壳破裂,与内部的糙米分离,实现谷物脱壳。普通砻谷机存在着如下主要的缺陷:
[0003] 1、脱壳效率不稳定,一对胶辊如果长期加工不交换,活动辊比固定辊磨损快,直径相差明显,脱壳率下降,而经常在拆换这一对胶辊时,如这对胶辊装配不好,会造成主机加工振动、胶辊的一边脱壳率高,另一边脱壳率较低的情况;并且随着这对胶辊在加工中越磨越小,它们的线速和也显现下降,现场人员为维持脱壳率,不得不手动增加辊间合辊工作压力、减小进料量,造成砻谷中的糙碎米增多、粮食加工流程作业的不稳定情况。
[0004] 2、成对的胶辊互换拆装操作繁重,装配不好,容易影响砻谷机使用性能和寿命。随着系列砻谷机的产量提高,所需配套胶辊的长度尺寸和重量在同等增长,使得人工交换一对胶辊的工作越来越繁重、麻烦,并且互换装配后的胶辊因经常装配不好,容易造成胶辊起槽和表面不平、机体振动等一系列的使用稳定性问题,影响设备的机械性能和使用寿命,同时也会引起工艺效果降低。
[0005] 3、换辊费电费工,如果加工中途脱壳率下降,需要互换胶辊,熟练人员需停止流程前路设备下料,整条加工线空机运转耽误30分钟左右才能完成,造成能耗增加,产量下降的经济损失。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种砻谷机的智能控制方法及系统、砻谷机,以解决现有的砻谷机在加工过程中互换胶辊所导致的脱壳效率不稳定、互换拆装操作繁重、换辊费电费工的技术问题。
[0007] 根据本发明的一个方面,提供一种砻谷机的智能控制方法,包括以下内容:
[0008] 设备上电,电机电源开关自动开启;
[0009] 获取上次自动停机前的运行模式继续运行,所述运行模式包括第一运行模式和第二运行模式,其中,第一运行模式中以活动辊作为快辊,以固定辊作为慢辊,第二运行模式中以活动辊作为慢辊,以固定辊作为快辊,所述运行模式中的标准工作参数包括快辊和慢辊的基准运行频率、基准合辊压力、线速差、设定电流、运行设定时间、实际运行时间;
[0010] 记录当前运行模式的累计实际运行时间,当累计实际运行时间达到运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作。
[0011] 进一步地,还包括以下内容:
[0012] 检测加工过程中活动辊连接板的直线位移值,并基于该直线位移值计算得到加工过程中胶辊的实际直径,进而基于胶辊的实际直径和线速差对应的频率值对快辊和慢辊的运行频率进行调整,并将调整后的实际运行频率存储至对应的运行模式中。
[0013] 进一步地,基于以下公式计算得到加工过程中的胶辊实际直径:
[0014] Dy0=(Ls‑L0‑Wg)*K+D0
[0015] 其中,Dy0表示加工过程中胶辊的实际直径,D0表示标准胶辊的直径,Ls表示加工过程中活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,L0表示标准新胶辊进行合辊接触且未进料加工时活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,Wg表示谷粒厚度,K表示系数,该系数是根据砻谷机装配胶辊做磨损试验测量得到的,一般取0.5~0.6。
[0016] 进一步地,基于以下公式对快辊和慢辊的运行频率进行调整:
[0017] Vg11=(D0/Dy0)*Vg1‑Vx
[0018] Vh11=(D0/Dy0)*Vh1+Vx
[0019] Vg22=(D0/Dy0)*Vg2+Vx
[0020] Vh22=(D0/Dy0)*Vh2‑Vx
[0021] 其中,Vg11表示第一运行模式中调整后的固定辊的实际运行频率,Vg1表示第一运行模式中固定辊的基准运行频率,Vg22表示第二运行模式中调整后的固定辊的实际运行频率,Vg2表示第二运行模式中固定辊的基准运行频率,Vh11表示第一运行模式中调整后的活动辊的实际运行频率,Vh1表示第一运行模式中活动辊的基准运行频率,Vh22表示第二运行模式中调整后的活动辊的实际运行频率,Vh2表示第二运行模式中活动辊的基准运行频率,Vx表示线速差对应的频率值。
[0022] 进一步地,还包括以下内容:
[0023] 检测加工过程中快辊电机的实时工作电流值,将实时工作电流值与第一运行模式或第二运行模式的设定电流范围进行对比,当实时工作电流值超出设定电流范围的上限值时,以基准合辊压力为基础自动减小合辊工作压力,当实时工作电流值小于设定电流范围的下限值时,以基准合辊压力为基础自动增加合辊工作压力,并将调整后的合辊工作压力存储至对应的运行模式中。
[0024] 进一步地,在设备上电后还包括以下内容:
[0025] 自动识别是否已更换新胶辊,若已更换新胶辊,则按本次自动工作时计算得到的新胶辊实际直径所对应的新工作参数重新开始运行,若未更换新胶辊,则获取上次自动停机时的运行模式的实际工作参数继续运行。
[0026] 进一步地,所述自动识别是否已更换新胶辊的过程具体包括以下内容:
[0027] 每次自动停止加工时或者当胶辊磨损率达到预警值时,自动锁存两胶辊合拢加工时活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,在设备下次开始工作后,检测在两胶辊合拢加工时活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,基于两个距离值进行计算分析以判断是否已更换新胶辊。
[0028] 进一步地,具体基于以下公式进行计算分析以判断是否已更换新胶辊:
[0029] 当 时,则判定已更换一对新胶辊;
[0030] 其中,Ls表示设备下次开始工作后加工过程中活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,Lst表示上次锁存的活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,Wj0表示胶辊的标准胶层厚度。
[0031] 另外,本发明还提供一种砻谷机的智能控制系统,包括控制器,用于存储两种运行模式的工作参数并根据选择的运行模式对应控制执行机构的工作状态,两种运行模式包括第一运行模式和第二运行模式,其中,第一运行模式中以活动辊作为快辊,以固定辊作为慢辊,第二运行模式中以活动辊作为慢辊,以固定辊作为快辊,所述运行模式中的标准工作参数包括快辊和慢辊的基准运行频率、基准合辊压力、线速差、设定电流、运行设定时间、实际运行时间,在设备上电后,所述控制器获取上次自动停机前的运行模式继续运行,并记录当前运行模式的累计实际运行时间,当累计实际运行时间达到运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作。
[0032] 进一步地,还包括位移传感器、固定辊变频器和活动辊变频器,所述位移传感器用于检测加工过程中活动辊连接板的直线位移值,所述固定辊变频器和活动辊变频器分别驱动控制固定辊电机和活动辊电机,所述位移传感器、固定辊变频器和活动辊变频器均与所述控制器连接,所述控制器基于所述位移传感器检测到的直线位移值计算得到加工过程中胶辊的实际直径,并基于胶辊的实际直径和线速差对应的频率值分别控制所述固定辊变频器和活动辊变频器的工作状态,以对快辊和慢辊的运行频率进行调整,并将调整后的实际运行频率存储至对应的运行模式中。
[0033] 进一步地,还包括设置在气缸供气管路上的电气比例阀,所述电气比例阀与所述控制器连接,所述控制器还用于采集加工过程中快辊电机的实时工作电流值,并将实时工作电流值与设定电流范围进行对比,当实时工作电流值超出设定电流范围的上限值时控制所述电气比例阀的开度减小,从而以基准合辊压力为基础自动减小合辊工作压力,当实时工作电流值小于设定电流范围的下限值时控制所述电气比例阀的开度增大,从而以基准合辊压力为基础自动增加合辊工作压力,并将调整后的合辊工作压力存储至对应的运行模式中。
[0034] 进一步地,所述控制器还用于在设备上电后自动识别是否已更换新胶辊,若已更换新胶辊,则按本次自动工作时计算得到的新胶辊实际直径所对应的新工作参数重新开始运行,若未更换新胶辊,则获取上次自动停机时的运行模式的实际工作参数继续运行。
[0035] 另外,本发明还提供一种砻谷机,采用如上所述的智能控制系统。
[0036] 本发明具有以下效果:
[0037] 本发明的砻谷机的智能控制方法,在设备上电自动开始工作后,自动获取上次自动停机前的运行模式继续运行,并记录当前运行模式的累计实际运行时间,累计实际运行时间同时包括了上次自动停机前的运行时间和本次运行时间,当累计实际运行时间达到该运行模式对应的运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作,从而实现固定辊和活动辊周期性互换运行频率,即固定辊和活动辊作为快辊工作实现周期性互换,两胶辊的胶层磨损程度相近,并且运行设定时间越短,两胶辊互换的频率越高,两胶辊的胶层磨损程度越趋于一致,从而实现砻谷机的一对胶辊从换新到胶层磨损完只需要拆换一次新胶辊,保证了较高的脱壳效率,减少了人员维护时间和劳动强度,保证了粮食生产流程的连续稳定,降低了能耗。
[0038] 另外,本发明的砻谷机的智能控制系统、砻谷机同样具有上述优点。
[0039] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

[0040] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0041] 图1是本发明优选实施例的砻谷机的智能控制方法的流程示意图。
[0042] 图2是本发明另一实施例的砻谷机的智能控制方法的流程示意图。
[0043] 图3是本发明又一实施例的砻谷机的智能控制方法的流程示意图。
[0044] 图4是本发明另一实施例的砻谷机的智能控制系统的模块结构示意图。

具体实施方式

[0045] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0046] 如图1所示,本发明的第一实施例提供一种砻谷机的智能控制方法,包括以下内容:
[0047] 步骤S1:设备上电,电机电源开关自动开启;
[0048] 步骤S2:获取上次自动停机前的运行模式继续运行,所述运行模式包括第一运行模式和第二运行模式,其中,第一运行模式中以活动辊作为快辊,以固定辊作为慢辊,第二运行模式中以活动辊作为慢辊,以固定辊作为快辊,所述运行模式中的标准工作参数包括快辊和慢辊的基准运行频率、基准合辊压力、线速差、设定电流、运行设定时间、实际运行时间;
[0049] 步骤S3:记录当前运行模式的累计实际运行时间,当累计实际运行时间达到运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作。
[0050] 可以理解,本实施例的砻谷机的智能控制方法,在设备上电自动开始工作后,自动获取上次自动停机前的运行模式继续运行,并记录当前运行模式的累计实际运行时间,累计实际运行时间同时包括了上次自动停机前的运行时间和本次运行时间,当累计实际运行时间达到该运行模式对应的运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作,从而实现固定辊和活动辊周期性互换运行频率,即固定辊和活动辊作为快辊工作实现周期性互换,两胶辊的胶层磨损程度相近,并且运行设定时间越短,两胶辊互换的频率越高,两胶辊的胶层磨损程度越趋于一致,从而实现砻谷机的一对胶辊从换新到胶层磨损完只需要拆换一次新胶辊,保证了较高的脱壳效率,减少了人员维护时间和劳动强度,保证了粮食生产流程的连续稳定,降低了能耗。
[0051] 可以理解,在设备上电后,固定辊电机和活动辊电机自动开启,其中,固定辊电机通过皮带带动固定辊转动,活动辊电机通过皮带带动活动辊转动。另外,在工作过程中,活动辊还由气缸拉动活动辊前后摆动,从而与固定辊作相切的合辊动作以对谷粒进行加工,或者与固定辊分开。
[0052] 然后,利用程序自动获取上次自动停机前的运行模式继续运行,其中,运行模式具体包括第一运行模式和第二运行模式,第一运行模式中以活动辊作为快辊,以固定辊作为慢辊,第二运行模式中以活动辊作为慢辊,以固定辊作为快辊。快辊和慢辊是一个相对概念,具体以胶辊的转速快慢来进行定义,例如,当活动辊的转速大于固定辊的转速时,则活动辊为快辊,固定辊为慢辊,而当活动辊的转速小于固定辊的转速时,则活动辊为慢辊,固定辊为快辊。每个运行模式都包括标准工作参数(即初始工作参数),所述标准工作参数包括快辊和慢辊的基准运行频率、基准合辊压力、线速差、设定电流、运行设定时间、实际运行时间,其中,快辊和慢辊的基准运行频率、基准合辊压力、运行设定时间都是预先设定好的,而实际运行时间是通过实际记录得到的。例如,在第一运行模式中,固定辊的基准运行频率为Vg1,活动辊的基准运行频率为Vh1,运行设定时间为T1,基准合辊压力为P10,实际运行时间为t1;而在第二运行模式中,固定辊的基准运行频率为Vg2,活动辊的基准运行频率为Vh2,运行设定时间为T2,基准合辊压力为P20,实际运行时间为t2,各个参数的具体数值可以根据实际情况进行设定。
[0053] 然后,在加工过程中记录当前运行模式的累计实际运行时间,即同时包括上次自动停机前的运行时间和本次运行时间,当累计实际运行时间达到运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作。例如,当上次自动停机前的运行模式为第一运行模式时,即活动辊作为快辊工作,当第一运行模式的累计实际运行时间达到运行设定时间T1时,意味着活动辊作为快辊工作的时间达到预设时长,活动辊相对于固定辊而言胶层磨损相对较大,此时将切换至第二运行模式运行,即固定辊作为快辊工作,从而均衡活动辊和固定辊之间的磨损程度,通过周期性循环更换运行模式,使得活动辊和固定辊的磨损程度相当,待两者磨损程度达到报警值时,则更换一对新胶辊即可,一对胶辊在整个工作生命周期中只需进行一次拆换即可。因此,通过固定辊和活动辊周期性互换运行频率,即固定辊和活动辊作为快辊工作实现周期性互换,两胶辊的胶层磨损程度相近,并且运行设定时间越短,两胶辊互换的频率越高,两胶辊的胶层磨损程度越趋于一致,从而实现砻谷机的一对胶辊从换新到胶层磨损完只需要拆换一次新胶辊,保证了较高的脱壳效率,减少了人员维护时间和劳动强度,保证了粮食生产流程的连续稳定,降低了能耗。
[0054] 可选地,如图2所示,在本发明的另一实施例中,所述砻谷机的智能控制方法在步骤S2之后还包括以下内容:
[0055] 步骤S2a:检测加工过程中活动辊连接板的直线位移值,并基于该直线位移值计算得到加工过程中胶辊的实际直径,进而基于胶辊的实际直径和线速差对应的频率值对快辊和慢辊的运行频率进行调整,并将调整后的实际运行频率存储至对应的运行模式中。
[0056] 可以理解,通过在加工过程中检测活动辊连接板的直线位移值,即可反映出活动辊在气缸作用下的直线位移值,从而可以基于该直线位移值计算得到胶辊的实际直径,基于胶辊的实际直径与标准直径进行对比分析可以计算得到胶辊的磨损程度,进而基于胶辊的磨损程度自动调节快辊和慢辊的运行频率,可以有效地消除一对加工中的胶辊随着胶层磨损、胶辊直径逐渐变小而导致两胶辊间线速和、线速差不断下降的趋势,保证了两胶辊间线速和、线速差保持基本恒定,有效提高了脱壳效率。并且,将调整后快辊和慢辊的实际运行频率存储至对应的运行模式中。另外,由于活动辊和固定辊作为快辊工作进行周期性循环互换,因此,在加工过程中两胶辊的磨损程度可以近似为相同,因此,两胶辊的实际直径也可以近似为相等。
[0057] 其中,具体基于以下公式计算得到加工过程中的胶辊实际直径:
[0058] Dy0=(Ls‑L0‑Wg)*K+D0
[0059] 其中,Dy0表示加工过程中胶辊的实际直径,D0表示标准胶辊的直径,Ls表示加工过程中活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,为出厂标定值,L0表示标准新胶辊进行合辊接触且未进料加工时活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,Wg表示谷粒厚度,K表示系数,该系数是根据砻谷机装配胶辊做磨损试验测量得到的,一般取0.5~0.6。其中,(Ls‑L0‑Wg)即表示了加工过程中活动辊连接板的直线位移值。在本发明的其它实施例中,也可以直接检测活动辊连接板的直线位移值。
[0060] 另外,具体基于以下公式对快辊和慢辊的运行频率进行调整:
[0061] Vg11=(D0/Dy0)*Vg1‑Vx
[0062] Vh11=(D0/Dy0)*Vh1+Vx
[0063] Vg22=(D0/Dy0)*Vg2+Vx
[0064] Vh22=(D0/Dy0)*Vh2‑Vx
[0065] 其中,Vg11表示第一运行模式中调整后的固定辊的实际运行频率,Vg1表示第一运行模式中固定辊的基准运行频率,Vg22表示第二运行模式中调整后的固定辊的实际运行频率,Vg2表示第二运行模式中固定辊的基准运行频率,Vh11表示第一运行模式中调整后的活动辊的实际运行频率,Vh1表示第一运行模式中活动辊的基准运行频率,Vh22表示第二运行模式中调整后的活动辊的实际运行频率,Vh2表示第二运行模式中活动辊的基准运行频率,Vx表示线速差对应的频率值,例如每0.1m/s线速差对应Vx为±1(Hz),即+1Hz增加到快辊频率内,提高快辊线速度,﹣1Hz增加到慢辊频率内,减小慢辊线速度,在本发明中,设定的线速差以3.1m/s为中心,在2.6m/s‑3.6m/s之间可调节,例如,3.1m/s对应Vx=0Hz,快慢辊的运行频率保持不变,而3.6m/s=(3.6‑3.1)×10=5(Hz),则快辊的运行频率自动增加5Hz,慢辊的运行频率自动减小5Hz。并且,将快辊和慢辊的运行频率作为实际工作参数存储至对应的运行模式中,以替代初始的基准频率。
[0066] 例如,胶辊的标准直径D0=255mm,出厂定标值L0=110mm,出厂设定K=0.6,谷粒厚度Wg=1mm,用户更换新胶辊后自动加工时活动辊连接板的直线位移实时值Ls=102mm,第一运行模式中固定辊基准频率Vg1=36Hz,活动辊基准频率Vh1=43Hz,第二运行模式中固定辊基准频率Vg2=43Hz,活动辊基准频率Vh2=36Hz,线速差以3.3m/s运行,由上述公式分别计算得出如下,
[0067] 胶辊的实际直径Dy0=(102‑110‑1)×0.6+255=249.6mm;
[0068] 第一运行模式中固定辊的实际运行频率Vg11=255/249.6×36‑(3.3‑3.1)×10=34.78Hz;
[0069] 第一运行模式中活动辊的实际运行频率Vg22=255/249.6×43+(3.3‑3.1)×10=45.93Hz;
[0070] 第二运行模式中固定辊的实际运行频率Vg11=255/249.6×43+(3.3‑3.1)×10=45.93Hz;
[0071] 第二运行模式中活动辊的实际运行频率Vg22=255/249.6×36‑(3.3‑3.1)×10=34.78Hz。
[0072] 可选地,如图3所示,在本发明的另一实施例中,所述砻谷机的智能控制方法在步骤S2之后还包括以下内容:
[0073] 步骤S2b:检测加工过程中快辊电机的实时工作电流值,将实时工作电流值与第一运行模式或第二运行模式的设定电流范围进行对比,当实时工作电流值超出设定电流范围的上限值时,以基准合辊压力为基础自动减小合辊工作压力,当实时工作电流值小于设定电流范围的下限值时,以基准合辊压力为基础自动增加合辊工作压力,并将调整后的合辊工作压力存储至对应的运行模式中。
[0074] 可以理解,在砻谷机自动开始工作后,利用程序自动检测加工过程中快辊电机(活动辊电机或固定辊电机)的实时工作电流值Isj,将Isj与设定电流范围进行对比,若Isj>I1+Is或Isj>I2+Is,以基准合辊压力P10/P20为基础自动减小合辊工作压力,例如以P20‑Pt大小的合辊压力工作,若Isj<I1‑Ix或Isj<I2‑Ix,则以基准合辊压力P10/P20为基础自动增大合辊工作压力,例如以P10+Pt大小的合辊压力工作,从而实现两胶辊间的工作压力根据第一运行模式或第二运行模式下快辊电机的工作电流大小自动调节,避免胶辊实际直径与合辊压力不匹配,造成压力不足而导致脱壳率下降,或者压力过大而导致增加糙碎米,并且可以有效地避免在增大进料量而脱壳率下降后人为修改提高压力设定值造成电机过载的问题。其中,Is表示快棍电机的实际工作电流,I1表示第一运行模式的设定电流值,I2表示第二运行模式的设定电流值,Is表示设定电流值的偏差上限值,Ix表示设定电流值的偏差下限值,P10表示第一运行模式的基准合辊压力,P20表示第二运行模式的基准合辊压力,Pt表示调压值。
[0075] 可选地,所述步骤S2中在设备上电后还包括以下内容:
[0076] 自动识别是否已更换新胶辊,若已更换新胶辊,则按本次自动工作时计算得到的新胶辊实际直径所对应的新工作参数重新开始运行,若未更换新胶辊,则获取上次自动停机时的运行模式的实际工作参数继续运行。
[0077] 可以理解,在上述步骤S2a中实现了在加工过程中基于检测活动辊连接板的直线位移实时值来调整快辊和慢辊的运行频率,因此,设备上电后获取的上次自动停机前的运行模式的工作参数是实际运行参数,而不是初始的标准工作参数。而且,本申请发明人考虑到在实际砻谷过程中,用户在更换新胶辊后经常忘记去操作人机交互界面上的“更换新胶辊”,即仍然选择上次自动停机时的运行模式的实际工作参数开始运行,或者用户基于连续加工的需要,在胶层磨损程度尚未达到报警设定值时,就已经预先更换了新胶辊,在这种误操作情况下,如果继续选用上次停机时的运行模式的实际运行参数继续运行,则会导致工作参数与胶辊实际情况不匹配,会导致糙碎米增多的情况,甚至会发生设备故障。因此,本发明中通过自动识别是否已更换新胶辊,若已更换新胶辊,则按本次自动工作时计算得到的新胶辊实际直径所对应的新工作参数(即上次自动停机时的运行模式对应的初始工作参数)重新开始运行,若未更换新胶辊,则获取上次自动停机时的运行模式的实际工作参数继续运行,保证工作参数与胶辊实际情况相匹配,减少了糙碎米的产生,保证了脱壳效果和脱壳效率。
[0078] 其中,所述自动识别是否已更换新胶辊的过程具体包括以下内容:
[0079] 每次自动停止加工时或者当胶辊磨损率达到预警值时,自动锁存两胶辊合拢加工时活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,在设备下次开始工作后,检测在两胶辊合拢加工时活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,基于两个距离值进行计算分析以判断是否已更换新胶辊。另外,在本发明的其它实施例中,当胶辊磨损率达到预警值时,还可以发出报警提示并自动停止砻谷机运行,以提醒用户及时更换新胶辊。其中,胶辊磨损率可以基于胶辊实际直径和标准直径计算得到。
[0080] 其中,具体基于以下公式进行计算分析以判断是否已更换新胶辊:
[0081] 当 时,则判定已更换一对新胶辊;
[0082] 其中,Ls表示设备下次开始工作后加工过程中活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,Lst表示上次锁存的活动辊连接板到固定检测点之间的距离值,Wj0表示胶辊的标准胶层厚度。当判定已更换一对新胶辊后,则自动清零第一运行模式和第二运行模式中的t1、t2、Vg11、Vg22、Vh11、Vh22、Pt、胶辊磨损率等实际工作参数,重新按照第一运行模式或第二运行模式中初始的标准工作参数运行,例如按T1、Vg11、、Vh11、I1、P10等参数运行。
[0083] 另外,如图4所示,本发明的另一实施例还提供一种砻谷机的智能控制系统,优选采用如上所述的智能控制方法,所述智能控制系统包括控制器,用于存储两种运行模式的工作参数并根据选择的运行模式对应控制执行机构的工作状态,两种运行模式包括第一运行模式和第二运行模式,其中,第一运行模式中以活动辊作为快辊,以固定辊作为慢辊,第二运行模式中以活动辊作为慢辊,以固定辊作为快辊,所述运行模式中的标准工作参数包括快辊和慢辊的基准运行频率、基准合辊压力、线速差、设定电流、运行设定时间、实际运行时间,在设备上电后,所述控制器获取上次自动停机前的运行模式继续运行,并记录当前运行模式的累计实际运行时间,当累计实际运行时间达到运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作。
[0084] 可以理解,本实施例的砻谷机的智能控制系统,在设备上电自动开始工作后,控制器自动获取上次自动停机前的运行模式继续运行,并记录当前运行模式的累计实际运行时间,累计实际运行时间同时包括了上次自动停机前的运行时间和本次运行时间,当累计实际运行时间达到该运行模式对应的运行设定时间时,自动切换至另一运行模式工作,从而实现固定辊和活动辊周期性互换运行频率,即固定辊和活动辊作为快辊工作实现周期性互换,两胶辊的胶层磨损程度相近,并且运行设定时间越短,两胶辊互换的频率越高,两胶辊的胶层磨损程度越趋于一致,从而实现砻谷机的一对胶辊从换新到胶层磨损完只需要拆换一次新胶辊,保证了较高的脱壳效率,减少了人员维护时间和劳动强度,保证了粮食生产流程的连续稳定,降低了能耗。
[0085] 可选地,所述智能控制系统还包括位移传感器、固定辊变频器和活动辊变频器,所述位移传感器用于检测加工过程中活动辊连接板的直线位移值,所述固定辊变频器和活动辊变频器分别驱动控制固定辊电机和活动辊电机,所述位移传感器、固定辊变频器和活动辊变频器均与所述控制器连接,所述控制器基于所述位移传感器检测到的直线位移值计算得到加工过程中胶辊的实际直径,并基于胶辊的实际直径和线速差对应的频率值分别控制所述固定辊变频器和活动辊变频器的工作状态,以对快辊和慢辊的运行频率进行调整,并将调整后的实际运行频率存储至对应的运行模式中。其中,所述位移传感器可以是测距传感器,测距传感器固定设置在活动辊连接板的相对位置上,用于检测到活动辊连接板的距离。作为另一种选择,所述位移传感器也可以直接设置在活动辊连接板上,直接检测活动辊连接板的直线位移值。
[0086] 可选地,所述智能控制系统还包括设置在气缸供气管路上的电气比例阀,所述电气比例阀与所述控制器连接,所述控制器还用于采集加工过程中快辊电机的实时工作电流值,并将实时工作电流值与第一运行模式或第二运行模式的设定电流范围进行对比,当实时工作电流值超出设定电流范围的上限值时控制所述电气比例阀的开度减小,从而以基准合辊压力为基础自动减小合辊工作压力,当实时工作电流值小于设定电流范围的下限值时控制所述电气比例阀的开度增大,从而以基准合辊压力为基础自动增加合辊工作压力,并将调整后的合辊工作压力存储至对应的运行模式中。
[0087] 可选地,所述控制器还用于在设备上电后自动识别是否已更换新胶辊,若已更换新胶辊,则按本次自动工作时计算得到的新胶辊实际直径所对应的新工作参数重新开始运行,若未更换新胶辊,则获取上次自动停机时的运行模式的实际工作参数继续运行。
[0088] 可以理解,本实施例的系统中的具体控制逻辑和控制过程与上述方法实施例的步骤相对应,故系统的具体控制过程在此不再赘述,参考上述方法实施例即可。
[0089] 可以理解,所述智能控制系统还包括人机交互装置,用于实现设定运行模式的运行设定时间(即换辊时间)、进料量、两胶辊的线速差、设定电流范围、自动启动/停止命令、状态检测和故障显示等功能,所述人机交互装置与控制器连接。
[0090] 另外,所述智能控制系统还包括料位检测传感器、电磁阀和振动控制器等元件,但现有砻谷机也包括这些元件,故这些元件的具体工作原理和控制过程属于现有技术,在此不再赘述。
[0091] 另外,本发明的另一实施例还提供一种砻谷机,优选采用如上所述的智能控制系统。
[0092] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。