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1、(10)申请公布号 CN 102929187 A (43)申请公布日 2013.02.13 CN 102929187 A *CN102929187A* (21)申请号 201210339950.8 (22)申请日 2012.09.14 G05B 19/05(2006.01) A01F 15/00(2006.01) (71)申请人 江苏圆通农机科技有限公司 地址 212325 江苏省镇江市丹阳市窦庄迎宾 大道 8 号 (72)发明人 郭双革 姚勇 段建 陈树人 吴明聪 (74)专利代理机构 南京知识律师事务所 32207 代理人 王新春 (54) 发明名称 一种秸秆压块生产线控制系统 (57) 。
2、摘要 一种秸秆压块生产线控制系统， 一个 PLC 控 制核心块 （6） 、 数据采集装置和控制输出执行装 置， 其特征在于 ： 所述的传送带电机 （12） 工作， 秸 秆送上传送带进入压块成型机的喂入机构压块成 型 ； 由 PLC 控制核心块 （6） 指令调速变频器 （9） 控制压块机喂入电机 （14） 的压块速度、 指令调速 变频器 （10） 调节铡草机电机 （13） 喂入量大小， 指令调速变频器 （11） 调节传送带电机 （12） 的 传送速度。本发明 PLC 控制核心块可靠性和维修 性好， 抗干扰能力强， 尤其适合压块生产现场恶劣 的工作环境， 也方便操作人员的维护。 采用自动化 控制，。
3、 有效保证了压块的质量， 生产率高， 能耗低。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种秸秆压块生产线控制系统， 一个 PLC 控制核心块 （6） 、 与 PLC 控制核心块相连的 数据采集装置， 与数据采集装置相应的并与 PLC 控制核心块相连的控制输出执行装置， 所 述的数据采集装置组由成型温度传感器 （5） 、 秸秆水分传感器 （4） 、 成型主电机电流表 （3） 、 铡草机主电机电流表 （2） 和传送带速度检测装置 （。
4、1） ， 所述的控制执行装置组由压块机成 型区冷却装置 （7） 、 秸秆水分调节装置 （8） 、 三个调速变频器及 （9） 、 （10） 、 （11） 与三 个调速变频器相连的压块机喂入电机 （14） 、 铡草机喂入电机 （13） 和传送带电机 （12） 组成， 其特征在于 ： 所述的传送带电机 （12） 工作， 秸秆送上传送带进入压块成型机的喂入机构压 块成型 ； 由 PLC 控制核心块 （6） 指令调速变频器 （9） 控制压块机喂入电机 （14） 的压块速 度、 指令调速变频器 （10） 调节铡草机电机 （13） 喂入量大小， 指令调速变频器 （11） 调节 传送带电机 （12） 的传送速。
5、度。 2. 根据权利要求 1 所述的一种秸秆压块生产线控制系统， 其特征在于 ： 所述的秸秆水 分传感器 （4） 检测秸秆含水率， 含水率低于给定区间， PLC 控制核心块 （6） 通过秸秆水分调 节装置 （8） 实施补水。 3. 根据权利要求 1 所述的一种秸秆压块生产线控制系统， 其特征在于 ： 所述的温度传 感器 （5） 检测秸秆压块机的温度值， 高于设定值时， PLC 控制核心块 （6） 指令压块机成型区 冷却装置 （7） 降低温度以达到设定值。 4. 根据权利要求 1 所述的一种秸秆压块生产线控制系统， 其特征在于 ： 所述的秸秆水 分传感器 （4） 采用微波水分传感器。 5. 根据。
6、权利要求 1 所述的一种秸秆压块生产线控制系统， 其特征在于 ： 所述的秸秆水 分调节装置 （8） 采用电磁阀调节水分。 6. 根据权利要求 1 所述的一种秸秆压块生产线控制系统， 其特征在于 ： 所述的铡草机 喂入电机 （13） 控制铡草机的喂入量， 由铡草机主电流表 （2） 和成型机主电机电流表 （3） 来 判断， 铡草机喂入量过大， PLC 控制核心块 （6） 通过调速变频器 （9） 降低铡草机喂入电机 （13） 的速度。 7. 根据权利要求 1 所述的一种秸秆压块生产线控制系统， 其特征在于 ： 所述的压块机 喂入电机 （14） 控制压块机喂入量， 压块机喂入量过大时 ： 一方面 PL。
7、C 控制核心块 （6） 检测 传送带速度检测装置 （1） 的速度高于给定值， 通过调速变频器 （11） 降低传送带电机 （12） 的速度 ； 另一方面， PLC 控制核心块 （6） 通过调速变频器 （9） 降低压块机喂入电机 （14） 的 速度， 反之亦然。 8. 根据权利要求 1 所述的一种秸秆压块生产线控制系统， 其特征在于 ： 所述的压块成 型机的压块机成型区的温度由温度传感器 （5） 检测并反馈给 PLC 控制核心块 （6） ， 由控制压 块机成型区冷却装置 （7） 冷却。 权 利 要 求 书 CN 102929187 A 2 1/3 页 3 一种秸秆压块生产线控制系统 技术领域 00。
8、01 本发明属于农业机械领域， 特别是涉及包括秸秆粉碎机械、 秸秆输送机械、 秸秆压 块机的秸秆压块生产线的控制系统。 背景技术 0002 秸秆压块设备在生物质能源领域占有重要地位， 具有原料来源丰富、 能投比高、 环 保等诸多优势。然而目前的秸秆压块设备普遍采用人工作业， 存在以下三个问题 ： 一、 由于 是人工凭借经验上料、 控制水分， 压块的质量很不稳定， 有时候甚至不能正常成型 ； 二、 由于 盲目性的操作， 压块机的产量低， 能耗也比较大 ； 三、 生产现场灰尘多， 工作环境恶劣， 人工 劳动强度大， 同时用工成本也高。 发明内容 0003 为解决上述问题， 本发明的目的在于提供一种。
9、秸秆压块生产线自动化控制系统， 是采用 PLC 控制核心块与数据采集装置和控制输出执行装置连接， 控制和调节秸秆的含水 率、 喂入量、 喂入速度和温度， 使秸秆压块成型实现自动化。 0004 本发明的技术方案是通过以下方式实现的 ： 一种秸秆压块生产线控制系统， 一个 PLC 控制核心块、 与 PLC 控制核心块相连的数据采集装置， 与数据采集装置相应的并与 PLC 控制核心块相连的控制输出执行装置， 所述的数据采集装置组由成型温度传感器、 秸秆水 分传感器、 成型主电机电流表、 铡草机主电机电流表和传送带速度检测装置， 所述的控制执 行装置组由压块机成型区冷却装置、 秸秆水分调节装置、 三个。
10、调速变频器及、 、 与三 个调速变频器相连的压块机喂入电机、 铡草机喂入电机和传送带电机组成， 其特征在于 ： 所 述的传送带电机工作， 秸秆送上传送带进入压块成型机的喂入机构压块成型 ； 由 PLC 控制 核心块指令调速变频器控制压块机喂入电机的压块速度、 指令调速变频器调节铡草机 电机喂入量大小， 指令调速变频器调节传送带电机的传送速度。 0005 所述的秸秆水分传感器检测秸秆含水率， 含水率低于给定区间， PLC 控制核心块通 过秸秆水分调节装置 8 实施补水。 0006 所述的温度传感器检测秸秆压块机的温度值， 高于设定值时， PLC 控制核心块指令 压块机成型区冷却装置降低温度以达到。
11、设定值。 0007 所述的秸秆水分传感器采用微波水分传感器。 0008 所述的秸秆水分调节装置采用电磁阀调节水分。 0009 所述的铡草机喂入电机控制铡草机的喂入量， 由铡草机主电流表和成型机主电机 电流表判断， 铡草机喂入量过大， PLC 控制核心块通过调速变频器降低铡草机喂入电机的 速度。 0010 所述的压块机喂入电机控制压块机喂入量， 压块机喂入量过大时 ： 一方面 PLC 控 制核心块检测传送带速度检测装置的速度高于给定值， 通过调速变频器降低传送带电机 的速度 ； 另一方面， PLC 控制核心块通过调速变频器降低压块机喂入电机的速度， 反之亦 说 明 书 CN 102929187 。
12、A 3 2/3 页 4 然。 0011 所述的压块成型机的压块机成型区的温度由温度传感器检测并反馈给 PLC 控制 核心块， 由控制压块机成型区冷却装置冷却， 以达到降低温度到要求值的目的。 0012 采用本发明结构， PLC 控制核心块可靠性和维修性好， 抗干扰能力强， 尤其适合压 块生产现场恶劣的工作环境， 也方便操作人员的维护。 此外， PLC的带载能力强， 能和整个生 产线相匹配。 微波水分传感器， 微波具有能穿透声衰减很大的非金属材料的特性， 其优点是 设备不太复杂、 非接触式、 便于自动化， 可适用于秸秆成型燃料生产线的连续、 快速测量和 自动控制。其安装在微波水分调节装置的底部，。
13、 其上是粉碎后的秸秆， 基于微波投射法， 既 可以检测系统发射出去的能量的变化， 也可以检测相应的微波参数 （幅值、 相位、 频率） 所 发生的变化， 再通过测量的数学模型得出物料的水分含量。 用电磁阀调节水分实用， 便于控 制。采用自动化控制， 有效保证了压块的质量， 提高生产率， 降低能耗。 附图说明 0013 图 1 是本发明的结构框图。 0014 图中 ： 1 传送带速度检测装置、 2 铡草机主电机电流表、 3 成型主电机电流表、 4 秸 秆水分传感器、 5成型温度传感器、 6 PLC控制、 7压块机成型区冷却装置、 8秸秆水分调节装 置、 9 调速变频器、 10 调速变频器、 11 。
14、调速变频器、 12 传送带电机、 13 铡草机喂入电 机、 14 压块机喂入电机。 具体实施方式 0015 如图1所示， 一种秸秆压块生产线控制系统， 包括一个PLC控制核心块6、 与PLC控 制核心块 6 相连的数据采集装置， 与数据采集装置相应的并与 PLC 控制核心块 6 相连的控 制输出执行装置， 所述的数据采集装置组由成型温度传感器 5、 秸秆水分传感器 4、 成型主 电机电流表 3、 铡草机主电机电流表 2 和传送带速度检测装置 2， 所述的控制执行装置组由 压块机成型区冷却装置 7、 秸秆水分调节装置 8、 三个调速变频器 9、 10、 11 及与三个 调速变频器相连的压块机喂入。
15、电机14、 铡草机喂入电机13和传送带电机11组成， 传送带电 机 12 工作， 秸秆送上传送带进入压块成型机的喂入机构压块成型 ； 由 PLC 控制核心块 6 指 令调速变频器 9 控制压块机喂入电机 14 的压块速度、 指令调速变频器 10 调节铡草机 电机 13 喂入量大小， 指令调速变频器 11 调节传送带电机 12 的传送速度。 0016 铡草机和秸秆压块机都有一个最佳喂入量， 喂入量是否过大， 可以通过铡草机主 电流表2和成型机主电机电流表3来判断。 当检测到铡草机喂入量过大时， PLC控制核心块 6 通过调速变频器 9 降低铡草机喂入电机 13 的速度， 反之亦然。当检测到压块机。
16、喂入量 过大时， 一方面要看传送带速度检测装置传送给PLC控制核心块6的速度是否高于给定值， 如果高于给定值， PLC 控制核心块 6 通过调速变频器 11 降低传送带电机 12 的速度 ； 另一 方面， PLC 控制核心块 6 可通过调速变频器 9 降低压块机喂入电机 14 的速度， 反之亦然。 0017 含水率是影响秸秆是否成型的关键因素， 当秸秆水分传感器 4 检测到秸秆含水率 低于给定区间时， PLC 控制核心块 6 通过秸秆水分调节装置 8 实施补水到给定值。这是一 个闭环的反馈系统。秸秆水分传感器 4 为微波水分传感器， 秸秆水分调节装置 8 采用电磁 阀调节水分。 说 明 书 CN 102929187 A 4 3/3 页 5 0018 随着生产的进行， 压块机成型区的温度会慢慢升高， 当温度传感器 5 检测传送给 PLC 控制核心块 6 的温度值高过要求值时， PLC 控制核心块 6 控制压块机成型区冷却装置 7 做相应动作， 达到降低温度到要求值的目的。 0019 工作时， 秸秆经一小段输送带均匀、 连续进入铡草机， 再经过水分调节装置 8 把秸 秆水分调节到要求的范围， 最后经传送带输送给秸秆压块机的喂入机构， 直至最总压块成 型。 说 明 书 CN 102929187 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102929187 A 6 。