螺旋给料机控制方案设计

常用给料设备之一是螺旋给料机。螺旋给料机适用于粘土、铁粉、煤粉等物料的给料，它运行平稳，给料均匀，噪音低，安装调试方便，控制简单，可由变频器控制实现变速给料。螺旋给料机的螺旋为变螺距、变直径，并在出口处加破

碎刀，能够保证物料均匀地加入料斗。

随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，变频器已经广泛地应用于交流电动机的速度控制，为了实现对各种配料的精确控制，以下控制电路选用三菱生产的FR-A540-0.75KW型变频器控制螺旋给料机的电机转速。

变频器调速接口电路如图1所示。采用光电隔离开关量控制变频器的启动停止，采用模拟电压信号设定变频器的频率，单片机通过改变模拟电压信号的大小调整变频器输出频率的大小，改变螺旋输送机驱动电机的转速，从而达到调整给料量的目的。

变频器的电压频率设定信号是由D/A转换器DAC0832和运算放大器组成的电路产生。DAC0832工作于单缓冲方式，并且以电流形式单极性输出转换结果，采用由运算放大器组成的I/V转换电路将DAC0832输出的电流转换成电压，然后将该电压送到变频器的频率设定信号（模拟）输入端。

变频器的启动信号由82C55的PA7端控制。为了有效地抑制变频器干扰信号进入单片机控制系统，采用光耦器TILl 17将PA7控制端和变频器开启控制端STF光电隔离。当82C55的PAT输出为0时，光耦TILl l7通，进而变频器启动信号接通，变频器控制的螺旋给料机开始给料；当82C55的PA7输出为l时，光耦TILl l7关断，进而变频器启动信号也关断，螺旋给料机停止给料。在螺旋给料机运转时，通过改变输入DAC0832的数字量的大小来调节变频器频率设定电压的大小，可以改变给料速度，实现快慢给料。

2 螺旋给料机控制程序

设物料给定重量为S，当落下物料的实测重量小于90%时，使螺旋给料机快速给料；当实测重量大于90%时，使螺旋给料机慢速给料，以免产生超调。当实测重量等于Wg-g时，停止给料。其控制算法可用式（1）表示。

式中，ed为给定重量值Wg与动态实测值Wd之差（动态误差）；？姿为两步给料切换界限，其值可设为10% ；C1为慢速给料速率；C2为快速给料速率；C1、C2的具体数值根据实际情况，通过选择电磁振动给料机速度控制器的两个速率设定值来实现，这样可增强系统的灵活性。

螺旋给料机控制程序负责螺旋给料机给料时的称重配料控制。由于螺旋给料机的运行完全由变频器进行控制，并且配料时需要从称重测量模块获取原料重量信息，进而精确控制称量过程，所以程序中要调用变频器控制程序、配料算法子程序，并对A/D中断进行处理。控制主程序如图2所示。

根据生料配料算法编制算法子程序，运行程序产生放料标志位，当初始值为0，表示快速给料；放料标志位置为1，转入慢速给料。

变频器控制程序完成螺旋给料机的变速控制。快速放料参数的值通常是固定的，慢速放料参数的初始值是固定的，它们可以存放在X5045的E2PROM中。

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