專利名稱：可變速米機(jī)的調(diào)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變速米機(jī)的調(diào)控方法，屬大米生產(chǎn)過(guò)程的控制方法類(lèi)，尤其適合精潔米生產(chǎn)的過(guò)程控制。
背景技術(shù)：
米機(jī)是大米加工企業(yè)的最主要的設(shè)備。我國(guó)糧食行業(yè)評(píng)價(jià)米機(jī)性能優(yōu)劣的主要指標(biāo)為1經(jīng)濟(jì)性，在加工某一特定稻料時(shí)，在保證成品達(dá)到一定加工精度、光潔度等質(zhì)量指標(biāo)的前提下，含碎米率低(或整精米率高)，產(chǎn)量高者為優(yōu)，反之為劣；2適用性，即同一米機(jī)加工不同種原糧，安置在不同工序時(shí)，能保持或基本保持穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)性者為優(yōu)，反之為劣。
本發(fā)明人通過(guò)三十多年對(duì)稻米生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)機(jī)械的深入了解和研究，認(rèn)為目前大米加工中所要達(dá)到的各項(xiàng)指標(biāo)精度、光潔度、含碎米率(或整精米率)、產(chǎn)量，受三方面因素的影響。
其一，指標(biāo)中的精度、光潔度等質(zhì)量要求既取決于國(guó)家或行業(yè)制定的各等級(jí)米產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，更取決于委托加工方及最終消費(fèi)者的認(rèn)可。
其二，取決于所加工稻米的原料產(chǎn)地、品種、品質(zhì)、含水量、新鮮度及所使用的米機(jī)的加工工序；也就是說(shuō)由于稻米原料的不同產(chǎn)地、不同品種、不同品質(zhì)、不同含水量、不同新鮮度及不同加工工序，在使用同一臺(tái)固定轉(zhuǎn)速米機(jī)進(jìn)行加工時(shí)，所能得到的上述指標(biāo)的實(shí)際結(jié)果是不同的。
其三，事實(shí)上不同稻米原料、不同成品質(zhì)量要求(精度、光潔度、含碎米率或整精米率)、不同產(chǎn)量以及米機(jī)所在的不同加工工序等均與米機(jī)的轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。
多年來(lái)，為了適應(yīng)不同稻米原料品質(zhì)、不同產(chǎn)成品質(zhì)量要求以及不同加工工序，為了提高大米生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)效益，大米機(jī)械生產(chǎn)廠家及眾多發(fā)明人在米機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及性能上提出了不少改進(jìn)方案，取得了一定成效。但對(duì)如何提高同一臺(tái)米機(jī)的適用性方面研究進(jìn)展不大為了改變米機(jī)轉(zhuǎn)速，有的廠采用更換電機(jī)皮帶輪或采用調(diào)速電機(jī)或采用機(jī)械式減速器的方法。但這3種方法存在著明顯的缺陷更換30KW以上電機(jī)(一般日產(chǎn)80噸大米加工廠的電機(jī)都在30KW以上)的皮帶輪，如沒(méi)有專門(mén)的起重吊裝等設(shè)備無(wú)法操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且不可無(wú)級(jí)調(diào)速，事實(shí)上行不通；采用機(jī)械調(diào)速電機(jī)，體積大，能耗大，故障多，很不經(jīng)濟(jì)，事實(shí)上也不可行；采用減速器，體積大，不可無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍小，故障多，能耗大，也不可行。故最終幾乎所有米廠的所有米機(jī)都只采用一個(gè)固定的轉(zhuǎn)速。目前通常情況是對(duì)某一類(lèi)稻米原料加工效果比較理想的固定轉(zhuǎn)速的米機(jī)，而對(duì)另一類(lèi)的加工效果則不理想，不得不迫使大米加工企業(yè)頻繁更換米機(jī)，但始終找不到一種能適應(yīng)各種稻米原料的理想米機(jī)。
因此，如何提高米機(jī)的適用性，在保證米產(chǎn)品的精度及光潔度的前提下，盡可能降低含碎米率，提高整精米率，同時(shí)保證較高的產(chǎn)量，這已經(jīng)成為大米機(jī)械生產(chǎn)廠家和使用廠家的一種共同期盼。
技術(shù)內(nèi)容鑒于米機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)大米生產(chǎn)不同加工工序、不同稻米原料品質(zhì)、不同產(chǎn)成品質(zhì)量要求的多項(xiàng)性能指標(biāo)有重要影響，因此如何使電機(jī)轉(zhuǎn)速由一個(gè)固定轉(zhuǎn)速經(jīng)濟(jì)可行地變?yōu)榭呻S機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速是本發(fā)明的關(guān)鍵。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明人提出的可變速米機(jī)的控制方法，其特征在于在工作電機(jī)3的電源輸入端前設(shè)置一個(gè)含有計(jì)算機(jī)芯片的變頻器1，由此組成一個(gè)受變頻器控制的可變速米機(jī)調(diào)控系統(tǒng)。
所述的米機(jī)調(diào)控系統(tǒng)其控制方式其一是在事先設(shè)定輸出頻率的情況下，由變頻器啟動(dòng)工作電機(jī)按設(shè)定轉(zhuǎn)速，電機(jī)3帶動(dòng)米機(jī)2工作，使加工后符合特定精度、光潔度要求的米粒由米機(jī)出口流出；其二是取樣檢驗(yàn)，即每間隔一段時(shí)間從米機(jī)出口抽米樣檢驗(yàn)含碎米率，與由試驗(yàn)室得出的在特定的精度、光潔度下的最低含碎米率進(jìn)行對(duì)比，合格后即按原輸出頻率和設(shè)定轉(zhuǎn)速保持繼續(xù)加工狀；其三，根據(jù)檢驗(yàn)對(duì)比中得出的不合格結(jié)果，通過(guò)調(diào)整變頻器1輸出頻率及相關(guān)參數(shù)，從而調(diào)整和找到工作電機(jī)3最佳轉(zhuǎn)速，使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到理想工作狀態(tài)。
在由多臺(tái)米機(jī)串聯(lián)組成的控制系統(tǒng)中，其控制方案是在每臺(tái)米機(jī)3的工作電機(jī)1的電源輸入端前設(shè)置一臺(tái)變頻器1，并由這多臺(tái)變頻器1分別與一個(gè)上位計(jì)算機(jī)4并聯(lián)，組成一個(gè)多臺(tái)米機(jī)、多臺(tái)變頻器和一臺(tái)計(jì)算機(jī)組合的變頻調(diào)控系統(tǒng)。
所述取樣、檢驗(yàn)、對(duì)比和電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)控等既可以是人工進(jìn)行，也可通過(guò)專門(mén)儀器自動(dòng)進(jìn)行。
根據(jù)以上技術(shù)方案設(shè)計(jì)的這種可變速米機(jī)的調(diào)控方法，由于在工作電機(jī)電源輸入端增設(shè)了一個(gè)變頻器，通過(guò)改變輸出電流頻率可十分有效方便地調(diào)控米機(jī)工作電機(jī)的轉(zhuǎn)速，這種控制方法既避免了更換皮帶輪帶來(lái)的繁鎖勞動(dòng)，也避免了采用調(diào)速電機(jī)或機(jī)械式減速器存在的問(wèn)題；同時(shí)，由于采用變頻器進(jìn)行變速，為多臺(tái)米機(jī)組成的組合生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速和計(jì)算機(jī)控制創(chuàng)造了良好條件，還大大節(jié)約了能耗，減輕了操作維護(hù)的難度。


附圖1為單臺(tái)變速米機(jī)調(diào)控示意圖；附圖2為多臺(tái)變速米機(jī)調(diào)控示意圖。
圖中1、變頻器2、米機(jī)3、電機(jī)4、上位計(jì)算機(jī)具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的可變速米機(jī)的調(diào)控方法，其主要的發(fā)明點(diǎn)是用變頻技術(shù)來(lái)調(diào)控米機(jī)工作電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使工作電機(jī)的調(diào)速變得十分方便易行；其主要做法是在工作電機(jī)3的電源輸入端前置一個(gè)帶計(jì)算機(jī)芯片的變頻器1。
可變速米機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際控制方法可以分為兩種形式一是單機(jī)控制；二是多機(jī)組合控制。
其中單機(jī)控制方法是首先由變頻器1啟動(dòng)工作電機(jī)3，在某一電流頻率下，以某一設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，使加工以后符合特定精度、光潔度要求的米粒由米機(jī)出口流出；其次是取樣檢驗(yàn)，即每間隔一段時(shí)間，從米機(jī)出口抽米樣檢驗(yàn)出含碎米率，與該品種米由試驗(yàn)室小型試驗(yàn)中測(cè)得的在特定的精度、光潔度條件下的最低碎米率(或最高整精米率)進(jìn)行對(duì)比判別，如達(dá)到合格數(shù)據(jù)范圍，則可使米機(jī)繼續(xù)按原轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；其三，如檢驗(yàn)判別后發(fā)現(xiàn)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)差距超過(guò)允許值，此時(shí)必須通過(guò)變頻器1調(diào)低或調(diào)高輸出頻率及相關(guān)參數(shù)，使工作電機(jī)3的轉(zhuǎn)速變成最佳轉(zhuǎn)速，也就是使米機(jī)進(jìn)入最佳工作狀態(tài)。
其二是多機(jī)組控制，由于考慮到目前精潔米生產(chǎn)進(jìn)程中都采用“多機(jī)輕碾”的工藝進(jìn)行大米加工，同樣一臺(tái)米機(jī)，加工同一種大米但安置在不同工序時(shí)其米輥的轉(zhuǎn)速也是不一樣的。因此本發(fā)明人在采用變頻控制技術(shù)時(shí)，除在每一臺(tái)米機(jī)2的工作電機(jī)3電源輸入端前置一臺(tái)變頻器1以外，同時(shí)設(shè)置一臺(tái)能專門(mén)高速采集各個(gè)單臺(tái)變頻器工作參數(shù)的上位計(jì)算機(jī)機(jī)4，由此組成一個(gè)由一臺(tái)(或多臺(tái))上位計(jì)算機(jī)控制的多機(jī)組合的米機(jī)開(kāi)糙、碾白、拋光系統(tǒng)。
其中每臺(tái)單機(jī)的調(diào)控方法與前述控制方法相同；但每臺(tái)單機(jī)將有關(guān)數(shù)據(jù)輸送到上位計(jì)算機(jī)以后則由上位計(jì)算機(jī)根據(jù)三臺(tái)單機(jī)的實(shí)際工作狀態(tài)及要求進(jìn)行指令調(diào)控。之所以需要進(jìn)行這種調(diào)控其理由是將目前大米加工中采用的“多機(jī)輕碾”工藝實(shí)際上是將大米糠皮的全部碾削磨擦過(guò)程分為開(kāi)糙、碾白、拋光三工序，由于各工序的作用不同，分配給各工序的碾削任務(wù)量也不同。如以三臺(tái)米機(jī)組成的米機(jī)生產(chǎn)線為例來(lái)講，我們分配的碾削任務(wù)如下首臺(tái)米機(jī)主要承擔(dān)的任務(wù)是開(kāi)糙碾白，假設(shè)其碾削任務(wù)是總碾削量的53％；第二臺(tái)米機(jī)的主要任務(wù)是碾白拋光，假設(shè)其碾削量是總碾削量的45％；而最后一臺(tái)米機(jī)的主要任務(wù)是拋光，其碾削任務(wù)是總碾削量的2％，由于我們是按照三工序碾削任務(wù)分配而分別確定的每一臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在實(shí)際操作中是否合理？是不是最佳？其實(shí)際效果在米出來(lái)以前是無(wú)法得知的。我們只能在實(shí)際運(yùn)行以后才能知道，由于所加工稻米原料和成品質(zhì)量要求的多樣性，實(shí)際運(yùn)行后每個(gè)工序的實(shí)際碾削量與事先分配的碾削量會(huì)有一些差距，因此對(duì)這三臺(tái)米機(jī)來(lái)講對(duì)它們各自的調(diào)控也是多變且相互關(guān)聯(lián)的。為適應(yīng)這種多變矛盾的實(shí)際調(diào)控要求，本發(fā)明人認(rèn)為采用上位計(jì)算機(jī)控制下的，由變頻器調(diào)控的米機(jī)才是科學(xué)、合理和可行的。
本發(fā)明人對(duì)使用該項(xiàng)調(diào)控技術(shù)的試驗(yàn)表明，使用該技術(shù)與其它改進(jìn)技術(shù)配合，可降低碎米率3.5％左右，年產(chǎn)1萬(wàn)噸大米可新增利潤(rùn)35萬(wàn)元左右(以整碎價(jià)差1元/公斤計(jì))，全國(guó)年產(chǎn)大米1億噸以上，以50％的企業(yè)采用此項(xiàng)技術(shù)計(jì)算，每年可新增利潤(rùn)17.5億元以上，經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。
權(quán)利要求
1.一種可變速米機(jī)的調(diào)控方法，其特征在于在工作電機(jī)(3)的電源輸入端前設(shè)置一個(gè)含有計(jì)算機(jī)芯片的變頻器(1)，由此組成一個(gè)受變頻器控制的可變速米機(jī)調(diào)控系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種可變速米機(jī)的調(diào)控方法，其特征在于所述的米機(jī)調(diào)控系統(tǒng)的控制方式如下其一是由變頻器(1)啟動(dòng)工作電機(jī)(3)，以某一設(shè)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，并由工作電機(jī)(3)帶動(dòng)米機(jī)(2)工作使加工以后符合特定精度、光潔度要求的米粒由米機(jī)(2)出口流出；其二是取樣檢驗(yàn)，即每間隔一段時(shí)間，從米機(jī)出口抽米樣檢驗(yàn)含碎米率，與由試驗(yàn)室得出的在特定精度、光潔度下的最低碎米率進(jìn)行對(duì)比，合格后即保持原轉(zhuǎn)速繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；其三，根據(jù)檢驗(yàn)對(duì)比中得出的不合格結(jié)果，通過(guò)調(diào)整變頻器(1)中的相關(guān)參數(shù)，從而調(diào)整和找到工作電機(jī)(3)最佳轉(zhuǎn)速，使整個(gè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)達(dá)到理想工作狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種可變速米機(jī)的調(diào)控方法，其特征在于在由多臺(tái)米機(jī)(2)串并聯(lián)組成的控制系統(tǒng)中，其控制方案是在每臺(tái)米機(jī)(2)的工作電機(jī)(3)的電源輸入端前置一臺(tái)變頻器(1)，并讓這多臺(tái)變頻器(1)分別與一臺(tái)或多臺(tái)含有專門(mén)程序的上位計(jì)算機(jī)(4)并聯(lián)，組成一個(gè)由多臺(tái)米機(jī)、多臺(tái)變頻器和上位計(jì)算機(jī)(4)組合的變頻調(diào)控系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可變速米機(jī)的調(diào)控方法，其特征是在工作電機(jī)的電源輸入前端設(shè)置一含有計(jì)算機(jī)芯片的變頻器，由此組成受變頻器控制的可變速米機(jī)的調(diào)控系統(tǒng)；其具體的調(diào)控方法是首先通過(guò)變頻器以一定頻率啟動(dòng)工作電機(jī)，帶動(dòng)米機(jī)工作，生產(chǎn)出符合特定精度、光潔度的米粒；而后每間隔一定時(shí)間抽取生產(chǎn)出的米樣，將其與由試驗(yàn)室取得的在特定精度、光潔度下的最低碎米率進(jìn)行對(duì)比，在合格情況下即保持米機(jī)按原轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；在不合格情況下則應(yīng)調(diào)整變頻器中的相關(guān)參數(shù)—即變換輸入電流頻率，使電機(jī)處于理想轉(zhuǎn)速，保持米機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。在多臺(tái)米機(jī)串聯(lián)工作狀態(tài)下，可以讓每臺(tái)米機(jī)電動(dòng)機(jī)前的多臺(tái)變頻器分別與一臺(tái)或多臺(tái)上位計(jì)算機(jī)并聯(lián)，組成由多臺(tái)米機(jī)多臺(tái)變頻器及計(jì)算機(jī)組合的變頻調(diào)控系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H02M5/44GK1460557SQ03124549
公開(kāi)日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
發(fā)明者周和平 申請(qǐng)人:周和平