本發(fā)明涉及智能控制，具體而言，涉及一種離心機(jī)及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、離心機(jī)作為一種高效固液分離設(shè)備，廣泛應(yīng)用于噴砂介質(zhì)清洗處理、礦物分離、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域。通過利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，可實(shí)現(xiàn)固體顆粒與液體的高效分離，從而提高介質(zhì)的可重復(fù)利用率。然而，在實(shí)際運(yùn)行中，由于進(jìn)料參數(shù)、清洗液比例以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的復(fù)雜性，離心分離效果常常受多種因素影響，難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和高效的分離效果。

2、然而，傳統(tǒng)離心機(jī)控制系統(tǒng)主要依賴于固定參數(shù)的手動(dòng)調(diào)節(jié)，例如通過設(shè)定固定的離心速度或速度差進(jìn)行運(yùn)行。例如進(jìn)料中粒徑分布、清洗液比例等因素變化較大，固定的運(yùn)行參數(shù)難以實(shí)時(shí)響應(yīng)這些波動(dòng)，導(dǎo)致分離效果不穩(wěn)定。當(dāng)前離心機(jī)缺乏對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)（如溫度、振動(dòng)、廢液排出量等）的實(shí)時(shí)監(jiān)控與分析，難以自動(dòng)判斷離心分離效果是否合格。缺乏反饋調(diào)節(jié)機(jī)制造成操作步驟繁瑣且依賴人員經(jīng)驗(yàn)。

3、因此，有必要設(shè)計(jì)一種離心機(jī)及其控制系統(tǒng)用以解決當(dāng)前技術(shù)中存在的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提出了一種離心機(jī)及其控制系統(tǒng)，旨在解決當(dāng)前離心機(jī)在適應(yīng)性、實(shí)時(shí)反饋和異常應(yīng)對(duì)方面的不足的問題。

2、一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種離心機(jī)控制系統(tǒng)，包括：

3、采集單元，被配置為采集進(jìn)料數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述進(jìn)料數(shù)據(jù)確定內(nèi)離心速度以及內(nèi)外離心速度差，所述進(jìn)料數(shù)據(jù)包括最大粒徑差以及清洗液比例；

4、判斷單元，被配置為在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)采集固體出料數(shù)據(jù)，根據(jù)所述固體出料數(shù)據(jù)判斷拋丸介質(zhì)的離心效果是否合格；當(dāng)判定所述離心效果不合格時(shí)，所述判斷單元還被配置為采集廢液排出數(shù)據(jù)，采集離心機(jī)螺旋葉片的表面壓力，對(duì)所述廢液排出數(shù)據(jù)以及表面壓力進(jìn)行分析，判定是否開啟高壓氣體松動(dòng)離心機(jī)內(nèi)部物料；

5、處理單元，被配置為當(dāng)所述判斷單元判定離心不合格時(shí)，所述處理單元采集離心機(jī)內(nèi)溫度數(shù)據(jù)和振動(dòng)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)、振動(dòng)數(shù)據(jù)以及所述進(jìn)料數(shù)據(jù)確定實(shí)時(shí)特征因子，將所述實(shí)時(shí)特征因子與歷史調(diào)整數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果確定調(diào)節(jié)系數(shù)對(duì)所述內(nèi)離心速度進(jìn)行調(diào)整；

6、校正單元，被配置為采集以調(diào)整后內(nèi)離心速度運(yùn)行的第二固體出料數(shù)據(jù)，根據(jù)所述第二固體出料數(shù)據(jù)判斷是否對(duì)所述調(diào)節(jié)系數(shù)進(jìn)行校正；

7、存儲(chǔ)單元，被配置為存儲(chǔ)所述實(shí)時(shí)特征因子和所述調(diào)節(jié)系數(shù)。

8、進(jìn)一步的，所述采集單元根據(jù)所述進(jìn)料數(shù)據(jù)確定內(nèi)離心速度以及內(nèi)外離心速度差時(shí)，包括：

9、

10、

11、其中，v表示內(nèi)離心速度，k1表示速度增益系數(shù)，取值范圍[50，100]，表示固體介質(zhì)密度，表示清洗液密度，d表示最大粒徑差，h表示清洗液比例，k2表示清洗液比例平滑系數(shù)，取值范圍[1，5]，k3表示常數(shù)項(xiàng)，取值范圍[5，20]，δv表示內(nèi)外離心速度差，表示清洗液粘度。

12、進(jìn)一步的，所述判斷單元根據(jù)所述固體出料數(shù)據(jù)判斷拋丸介質(zhì)的離心效果是否合格時(shí)，包括：

13、所述固體出料數(shù)據(jù)包括固體出料中清洗液比例；

14、所述判斷單元將所述固體出料中清洗液比例與清洗液允許最大比例進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果判斷拋丸介質(zhì)的離心效果是否合格；

15、當(dāng)所述固體出料中清洗液比例大于所述清洗液允許最大比例時(shí)，所述判斷單元判定離心效果不合格；

16、當(dāng)所述固體出料中清洗液比例小于或等于所述清洗液允許最大比例時(shí)，所述判斷單元判定離心效果合格。

17、進(jìn)一步的，所述判斷單元采集離心機(jī)螺旋葉片的表面壓力，對(duì)所述表面壓力進(jìn)行分析時(shí)，包括：

18、所述判斷單元以每一周螺旋葉片為單位將所述表面壓力劃分為多個(gè)子表面壓力數(shù)據(jù)集，若所述子表面壓力數(shù)據(jù)集中存在壓力為零的數(shù)據(jù)，則剔除對(duì)應(yīng)的子表面壓力數(shù)據(jù)集，對(duì)剔除后的剩余子表面壓力數(shù)據(jù)集進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果判斷壓力是否均勻；

19、所述判斷單元將每一子表面壓力數(shù)據(jù)集中壓力數(shù)據(jù)按傳感器位置排布為二維壓力矩陣；

20、在所述二維壓力矩陣中任意確定一中心點(diǎn)；

21、以所述中心點(diǎn)為圓心，確定鄰域范圍；

22、根據(jù)所述鄰域范圍內(nèi)各坐標(biāo)點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)計(jì)算平均壓力；

23、當(dāng)所述中心點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)與平均壓力的差值大于壓力差值閾值時(shí)，判定中心點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)為非均勻數(shù)據(jù)；

24、當(dāng)所有所述子表面壓力數(shù)據(jù)集中存在非均勻數(shù)據(jù)時(shí)，所述判斷單元判定壓力不均勻。

25、進(jìn)一步的，所述判斷單元對(duì)所述廢液排出數(shù)據(jù)時(shí)，包括：

26、所述判斷單元根據(jù)所述進(jìn)料數(shù)據(jù)與固體出料數(shù)據(jù)獲得廢液期望數(shù)據(jù)，將所述廢液排出數(shù)據(jù)與所述廢液期望數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)；

27、當(dāng)所述廢液排出數(shù)據(jù)小于所述廢液期望數(shù)據(jù)時(shí)，所述判斷單元判定離心機(jī)內(nèi)部物料堵塞；

28、當(dāng)所述判斷單元判定離心機(jī)內(nèi)部物料堵塞或壓力不均勻時(shí)，開啟所述高壓氣體松動(dòng)離心機(jī)內(nèi)部物料，根據(jù)所述廢液排出數(shù)據(jù)與所述廢液期望數(shù)據(jù)獲得廢液差值，所述廢液差值為所述廢液期望數(shù)據(jù)與所述廢液排出數(shù)據(jù)的差值，所述判斷單元根據(jù)所述廢液差值確定開啟高壓氣體的第一時(shí)長(zhǎng)，所述第一時(shí)長(zhǎng)與所述廢液差值成正比關(guān)系；所述判斷單元根據(jù)所述壓力不均勻點(diǎn)數(shù)確定開啟高壓氣體的第二時(shí)長(zhǎng)，所述第二時(shí)長(zhǎng)與所述壓力不均勻點(diǎn)數(shù)成正比關(guān)系，所述判斷單元選取所述第一時(shí)長(zhǎng)與第二時(shí)長(zhǎng)中時(shí)長(zhǎng)較大的一項(xiàng)作為開啟高壓氣體的時(shí)長(zhǎng)。

29、進(jìn)一步的，當(dāng)所述判斷單元判定離心效果不合格，所述處理單元根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)、振動(dòng)數(shù)據(jù)以及所述進(jìn)料數(shù)據(jù)確定實(shí)時(shí)特征因子時(shí)，包括：

30、

31、其中，f表示實(shí)時(shí)特征因子，t表示溫度數(shù)據(jù)，z表示振動(dòng)數(shù)據(jù)，tmax表示設(shè)備允許最大溫度，表示清洗液密度，d表示最大粒徑差，表示清洗液粘度，h表示清洗液比例，α表示溫度權(quán)重系數(shù)，取值范圍[1，5]，β表示振動(dòng)權(quán)重系數(shù)，取值范圍[10，50]，γ表示進(jìn)料質(zhì)量權(quán)重系數(shù)，取值范圍[0.5，2]。

32、進(jìn)一步的，當(dāng)所述判斷單元判定離心效果不合格，所述處理單元將所述實(shí)時(shí)特征因子與歷史調(diào)整數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果確定調(diào)節(jié)系數(shù)對(duì)所述內(nèi)離心速度進(jìn)行調(diào)整時(shí)，包括：

33、當(dāng)所述歷史調(diào)整數(shù)據(jù)中存在所述實(shí)時(shí)特征因子的相近數(shù)據(jù)時(shí)，所述處理單元根據(jù)所述相近數(shù)據(jù)中歷史調(diào)節(jié)系數(shù)獲得歷史調(diào)節(jié)均值系數(shù)，所述處理單元將所述歷史調(diào)節(jié)均值系數(shù)作為所述調(diào)節(jié)系數(shù)；

34、當(dāng)所述歷史調(diào)整數(shù)據(jù)中不存在歷史特征因子與所述實(shí)時(shí)特征因子的差值小于實(shí)時(shí)特征因子a%的數(shù)據(jù)時(shí)，所述處理單元根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)與振動(dòng)數(shù)據(jù)確定所述調(diào)節(jié)系數(shù)對(duì)所述內(nèi)離心速度進(jìn)行調(diào)整；

35、所述相近數(shù)據(jù)為歷史特征因子與所述實(shí)時(shí)特征因子的差值小于實(shí)時(shí)特征因子a%的數(shù)據(jù)。

36、進(jìn)一步的，所述處理單元根據(jù)所述溫度數(shù)據(jù)與振動(dòng)數(shù)據(jù)確定所述調(diào)節(jié)系數(shù)對(duì)所述內(nèi)離心速度進(jìn)行調(diào)整時(shí)，包括：

37、

38、其中，e表示調(diào)節(jié)系數(shù)，t表示溫度數(shù)據(jù)，t0表示溫度基準(zhǔn)值，z表示振動(dòng)數(shù)據(jù)，tmax表示設(shè)備允許最大溫度，tw表示設(shè)備理想工作溫度，表示振動(dòng)非線性修正系數(shù)，取值范圍[0.5，1.5]。

39、進(jìn)一步的，所述校正單元根據(jù)所述第二固體出料數(shù)據(jù)判斷是否對(duì)所述調(diào)節(jié)系數(shù)進(jìn)行校正時(shí)，包括：

40、所述校正單元根據(jù)所述第二固體出料數(shù)據(jù)獲得第二固體出料中清洗液比例，當(dāng)所述第二固體處理中清洗液比例大于所述清洗液允許最大比例時(shí)，所述校正單元根據(jù)第二固體處理中清洗液比例與所述清洗液允許最大比例確定清洗液比例差值，將所述清洗液比例差值分別與第一預(yù)設(shè)比例差值和第二預(yù)設(shè)比例差值進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果確定校正系數(shù)對(duì)所述調(diào)節(jié)系數(shù)進(jìn)行校正；所述第一預(yù)設(shè)比例差值小于第二預(yù)設(shè)比例差值；

41、當(dāng)所述比例差值小于或等于第一預(yù)設(shè)比例差值時(shí)，所述校正單元確定第一校正系數(shù)對(duì)所述調(diào)節(jié)系數(shù)進(jìn)行校正；當(dāng)所述比例差值大于第一預(yù)設(shè)比例差值且小于或等于第二預(yù)設(shè)比例差值時(shí)，所述校正單元確定第二校正系數(shù)對(duì)所述調(diào)節(jié)系數(shù)進(jìn)行校正；當(dāng)所述比例差值大于第二預(yù)設(shè)比例差值時(shí)，所述校正單元確定第三校正系數(shù)對(duì)所述調(diào)節(jié)系數(shù)進(jìn)行校正；所述第一校正系數(shù)小于第二校正系數(shù)，所述第二校正系數(shù)小于第三校正系數(shù)；

42、當(dāng)所述第二固體處理中清洗液比例小于或等于所述清洗液允許最大比例時(shí)，所述校正單元判定不對(duì)所述調(diào)節(jié)系數(shù)進(jìn)行校正。

43、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：采集單元?jiǎng)討B(tài)監(jiān)測(cè)進(jìn)料數(shù)據(jù)（如最大粒徑差與清洗液比例），并根據(jù)這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整內(nèi)離心速度及速度差，確保設(shè)備對(duì)多樣化進(jìn)料條件的適應(yīng)性；判斷單元通過分析固體出料數(shù)據(jù)和廢液排出數(shù)據(jù)，快速評(píng)估離心效果，并結(jié)合螺旋葉片壓力檢測(cè)及時(shí)啟動(dòng)高壓氣體松動(dòng)物料，避免設(shè)備堵塞；處理單元基于溫度、振動(dòng)和歷史調(diào)整數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)時(shí)特征因子以精準(zhǔn)優(yōu)化調(diào)節(jié)系數(shù)，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)以提高分離效率；校正單元通過二次數(shù)據(jù)驗(yàn)證實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)參數(shù)的閉環(huán)優(yōu)化；存儲(chǔ)單元記錄和分析歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)建智能調(diào)整模型，為后續(xù)運(yùn)行提供數(shù)據(jù)支撐。提高了離心機(jī)的穩(wěn)定性、分離效果和適應(yīng)性，降低了人工干預(yù)需求和維護(hù)成本。

44、另一方面，本技術(shù)還提供了一種離心機(jī)，應(yīng)用上述離心機(jī)控制系統(tǒng)，包括：

45、外殼，所述外殼上設(shè)置有振動(dòng)傳感器和溫度傳感器；

46、離心組件，所述離心組件設(shè)置在所述外殼內(nèi)，所述離心組件包括第一離心組件和第二離心組件；所述第二離心組件設(shè)置在所述第一離心組件內(nèi)，所述第一離心組件與所述第二離心組件同軸設(shè)置，所述第一離心組件上開設(shè)有廢液流通口，所述第一離心組件內(nèi)壁設(shè)置有緩沖層；所述第二離心組件中部開設(shè)有進(jìn)料口，所述第二離心組件設(shè)置有螺旋葉片，所述螺旋葉片上均勻設(shè)置有若干個(gè)壓力傳感器；

47、進(jìn)料組件，包括進(jìn)料螺桿，所述進(jìn)料螺桿設(shè)置在所述進(jìn)料口內(nèi)部，所述進(jìn)料螺桿中部設(shè)置有中空槽，所述中空槽用于連通高壓氣體，所述進(jìn)料螺桿的尾部設(shè)置有電磁閥門；

48、驅(qū)動(dòng)模塊，包括第一驅(qū)動(dòng)器、第二驅(qū)動(dòng)器和第三驅(qū)動(dòng)器，所述第一驅(qū)動(dòng)器與第一離心組件連接，所述第二驅(qū)動(dòng)器與第二離心組件連接，所述第三驅(qū)動(dòng)器與所述進(jìn)料螺桿連接；

49、控制模塊，與所述驅(qū)動(dòng)模塊、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器以及電磁閥門連接，所述控制模塊用于控制驅(qū)動(dòng)模塊以及電磁閥門的運(yùn)行。

50、可以理解的是，上述離心機(jī)及其控制系統(tǒng)具備相同的有益效果，在此不再贅述。