1 引言
　　采用超音速氣流磨微粉生產(chǎn)線進(jìn)行粉體材料加工，是目前科研部門、企業(yè)公認(rèn)最先進(jìn)的方法之一。因?yàn)樗梢陨a(chǎn)加工出各類微米級(jí)與亞納米級(jí)的粉體材料。超音速氣流磨微粉生產(chǎn)線的控制設(shè)備是先進(jìn)的，它大量使用了變頻調(diào)速技術(shù)，既可以節(jié)能，又能十分方便的實(shí)現(xiàn)各種控制。本文介紹了給料機(jī)用變頻器實(shí)現(xiàn)給料機(jī)的的閉環(huán)控制。該控制方法操作簡(jiǎn)單，工作可＊。
　　2 閉環(huán)給料控制原理
　　氣流磨微粉生產(chǎn)線主要由給料機(jī)、雙蝶閥、氣體粉碎、引風(fēng)機(jī)、捕集器、分級(jí)機(jī)等主要部分組成。其工藝流程如圖1所示。
　　氣流磨微粉生產(chǎn)線的主要流程是;粉體物料經(jīng)過(guò)給料機(jī)、雙蝶閥進(jìn)入氣流磨，通過(guò)超音速氣體使物料產(chǎn)生相互碰撞和摩擦后，從而使物料被粉碎，經(jīng)過(guò)分級(jí)篩選，合格的粉體經(jīng)過(guò)捕集器從卸料機(jī)排出，氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出。由此可見(jiàn)，系統(tǒng)組成的各環(huán)節(jié)是相對(duì)獨(dú)立而又相互影響的。而分級(jí)篩選是氣流磨微粉生產(chǎn)線的關(guān)鍵，它既影響產(chǎn)品的質(zhì)量，又決定氣流磨微粉生產(chǎn)線的產(chǎn)率。而影響分級(jí)篩選的因素是較多的，如給料量的大小、粉碎氣體壓力的變化、引風(fēng)機(jī)擋風(fēng)板的開(kāi)度、捕集器內(nèi)濾袋透氣性，物料排出情況等。在上述眾多因素影響下，我們的控制思路是，在磨體內(nèi)安放濃度傳感器，根據(jù)測(cè)試磨內(nèi)粉體濃度的大小與給定量的偏差，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)給料機(jī)的給料量，以確保磨內(nèi)物料的濃度在合適的范圍之內(nèi)。
　　我們選用濃度傳感器輸出為（4-20mA）的作為反饋信號(hào)，合理的利用變頻器內(nèi)置PID調(diào)節(jié)器作為氣流磨濃度調(diào)節(jié)器，組成給料機(jī)的閉環(huán)控制。從而實(shí)現(xiàn)了磨體內(nèi)的濃度控制。
　　3 變頻器內(nèi)置PID控制
　　目前大部分的變頻器均有內(nèi)置式PID控制功能，我們選用了三墾SAMCO-i型變頻器進(jìn)行給料機(jī)的變頻控制。根據(jù)磨體內(nèi)濃度的變化，通過(guò)給料機(jī)的變頻控制可實(shí)現(xiàn)磨體內(nèi)濃度控制，以達(dá)到氣流磨微粉生產(chǎn)線的最佳產(chǎn)出率。
　　3.1 給料機(jī)閉環(huán)控制的組成
　　給料機(jī)閉環(huán)控制原理如圖2所示，從給料機(jī)到濃度測(cè)試環(huán)節(jié)，中間須經(jīng)過(guò)雙蝶閥、氣流粉碎兩個(gè)環(huán)節(jié)。而雙蝶閥為了密封磨體內(nèi)氣體，是周期性的相互動(dòng)作。因此雙蝶閥這環(huán)節(jié)不是一個(gè)連續(xù)送料，而是呈脈動(dòng)式給料方式，這就給給料機(jī)控制帶來(lái)較大的麻煩。針對(duì)這一問(wèn)題，我們課題組選用了變頻器內(nèi)置PID來(lái)進(jìn)行控制。
　　給料機(jī)的電機(jī)是1.5kW，它的時(shí)間常數(shù)較小，而雙蝶閥的最小動(dòng)作周期是16秒鐘，氣流粉碎的時(shí)間過(guò)程也較長(zhǎng)，因此我們把變頻器的加減速時(shí)間設(shè)定為35秒。由于現(xiàn)場(chǎng)的干擾信號(hào)較多，系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)也較大，所以將反饋輸入濾波時(shí)間常數(shù)設(shè)為25秒。為了防止系統(tǒng)振蕩，PID控制比例增益為0.7。以系統(tǒng)穩(wěn)定性為前題，在考慮到系統(tǒng)的滯后性和脈動(dòng)性，逐步增加PID控制積分增益。此時(shí)給料機(jī)的輸出響應(yīng)曲線如圖3所示。在正常時(shí)，給料轉(zhuǎn)速輸出響應(yīng)的下偏差面積與上偏差面積相等，輸出的響應(yīng)曲線是振動(dòng)型，并且其下偏差面積中的波形突變，是雙蝶閥脈動(dòng)所造成，經(jīng)調(diào)節(jié)后給料量穩(wěn)定。當(dāng)磨內(nèi)濃度較高時(shí)，變頻器的輸出值向下偏差移動(dòng)至濃度正常狀態(tài)。
　　3.2 變頻器參數(shù)的設(shè)定
　　CD001　 2　　　外部端子信號(hào)
　　CD002　 3　　　外部模擬信號(hào)
　　CD007　 50 　　上限頻率

CD008 0.2 　下限頻率
　　CD019 　 35　 　加速時(shí)間（秒）
　　CD023 　 35 　　減速時(shí)間（秒）
　　CD054 　0　　　偏置頻率
　　CD055 　 50　 　增益頻率
　　CD071 　3 內(nèi)藏PID控制（V/F）模式
　　CD084 　 1　　　VRF-IRF
　　CD085 　 0　　 CD072轉(zhuǎn)距限制（電動(dòng)）
　　CD086 0 　　CD073轉(zhuǎn)距限制（制動(dòng)）　
　　CD120 　 3　　　4-20mA反饋
　　CD122　 0.7　 PID控制比例增益
　　CD123　 10　 PID控制積分增益
　　CD124　 0　 PID控制微分增益
　　CD125 25　 反饋濾波時(shí)間常數(shù)（秒）
　　4 結(jié)束語(yǔ)
　　在給料機(jī)的控制系統(tǒng)里，我們把雙碟閥非線性環(huán)節(jié)考慮為大的延遲環(huán)節(jié)，整個(gè)控制采用變頻器內(nèi)置式PID控制。合理的選用反饋輸入的濾波時(shí)間常數(shù)，如物料硬度特性較高時(shí)，可適當(dāng)增加濾波時(shí)間常數(shù)?？傊刂平o料量在局部為振動(dòng)式，整體為均勻。這種使用方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員素質(zhì)要求較高，但對(duì)使用者無(wú)太高要求，此技術(shù)利于推廣應(yīng)用。