專利名稱：按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于帶式輸送機(jī)控制技術(shù)，提出一種按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)及方法，主要應(yīng)用于對(duì)大中型帶式輸送機(jī)的拖動(dòng)和控制。
背景技術(shù)：
在大中型帶式輸送機(jī)的控制系統(tǒng)中，已大量采用變頻器進(jìn)行拖動(dòng)，實(shí)際上這些變頻器只是起到軟啟動(dòng)的作用，不能根據(jù)所輸送的物料流量大小或料位高低自動(dòng)地調(diào)節(jié)帶速，主要存在以下缺點(diǎn)1)在沒(méi)有人為參與控制的情況下，不管物料的有無(wú)或多少，帶式輸送機(jī)經(jīng)常處于高速運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件特別是皮帶磨損量加快，影響這些部件的使用壽命，增加設(shè)備發(fā)生故障的概率和停機(jī)檢修時(shí)間，影響生產(chǎn)；2)因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)部件特別是皮帶等使用壽命縮短，增加了備件費(fèi)用和運(yùn)行成本；3)增加安全隱患；4)耗能；5)沒(méi)有充分發(fā)揮變頻器的靈活調(diào)速性能，自動(dòng)化水平低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)及方法，該控制系統(tǒng)和方法可根據(jù)所輸送的物料如煤、礦石及其他物料的流量大小或料位高低，對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的自動(dòng)化運(yùn)行。本發(fā)明采取以下技術(shù)方案完成其發(fā)明目的一種按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，包括有變頻系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。所述變頻系統(tǒng)包括有動(dòng)力電源進(jìn)線裝置、動(dòng)力電源饋電裝置、變頻器，為驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)提供頻率及電壓可變的交流動(dòng)力電源；電動(dòng)機(jī)的定子繞組接到變頻器的輸出端，變頻器的輸入端與動(dòng)力電源饋電裝置的輸出端相連，動(dòng)力電源饋電裝置的輸入端與動(dòng)力電源進(jìn)線裝置的輸出端相連，動(dòng)力電源進(jìn)線裝置的輸入端與動(dòng)力電網(wǎng)相連。 所述PLC系統(tǒng)包括有控制電源進(jìn)線裝置、控制電源饋電裝置和PLC裝置；PLC裝置的電源輸入端與控制電源饋電裝置的輸出端相連，控制電源饋電裝置的輸入端與控制電源進(jìn)線裝置的輸出端相連，控制電源進(jìn)線裝置的輸入端連接到控制電源的電網(wǎng)上。所述監(jiān)控系統(tǒng)包括有操作臺(tái)和顯示屏；操作臺(tái)上裝有開(kāi)關(guān)、按鈕并與PLC輸入口相連，用于在手動(dòng)方式下控制帶式輸送機(jī)的啟、停，并裝有信號(hào)燈和顯示儀表，用于顯示帶式輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和重要參量；顯示屏為計(jì)算機(jī)或工控機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，與PLC、變頻器、帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行信息交換；在顯示屏上可以觀察到關(guān)鍵參量和重要信號(hào)情況如電動(dòng)機(jī)的電壓、電流、頻率和皮帶運(yùn)行速度以及帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置的動(dòng)作情況，顯示屏完成對(duì)帶式輸送機(jī)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的關(guān)鍵參量和重要信號(hào)情況的實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)記錄等，顯示屏內(nèi)置通訊網(wǎng)卡或在PLC裝置中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，并與PLC、變頻器以及礦山局域網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)通訊，對(duì)所述帶式輸送機(jī)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)的自動(dòng)化運(yùn)行和無(wú)人值守。
所述檢測(cè)系統(tǒng)包括有物料傳感器；物料傳感器采用非接觸式傳感器。
物料如果來(lái)自于前一級(jí)帶式輸送機(jī)，宜將物料傳感器安裝在前一級(jí)帶式輸送機(jī)的中部區(qū)域，與前一級(jí)帶式輸送機(jī)的機(jī)頭相隔一段距離，以便讓本級(jí)帶式輸送機(jī)在速度調(diào)整過(guò)程有足夠的反應(yīng)時(shí)間，并且將傳感器的過(guò)程條件設(shè)置為輸送帶。對(duì)于多級(jí)傳送的帶式輸送機(jī)，可把物料流量傳感器加設(shè)在物料源頭能夠準(zhǔn)確反映物料流量或料位的區(qū)域。物料如果來(lái)自于料倉(cāng)，宜將物料傳感器安裝在料倉(cāng)的頂部，始終都能夠檢測(cè)到物料的場(chǎng)所，并且加設(shè)防護(hù)措施以免物料傳感器被物料砸住或磕碰而損壞。 將物料信號(hào)和前級(jí)輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)傳送到顯示屏并到PLC中，通過(guò)PLC裝置，設(shè)定帶式輸送機(jī)的運(yùn)行速度，控制變頻器的輸出頻率，從而對(duì)帶速進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的控制系統(tǒng)中，一臺(tái)變頻器拖動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，形成“一拖一”的拖動(dòng)方式，對(duì)于由多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)的情況，變頻器的數(shù)量與電動(dòng)機(jī)相同，多臺(tái)變 頻器之間采用主、從控制方式，設(shè)置其中一臺(tái)變頻器為主機(jī)，其他變頻器為從機(jī)，主機(jī)中設(shè)置有速度和電流閉環(huán)控制，從機(jī)跟隨主機(jī)的頻率和電流變化并具有電流閉環(huán)功能，這樣，在多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)一臺(tái)帶式輸送機(jī)的情況下，PLC只要對(duì)作為主機(jī)的變頻器進(jìn)行輸出頻率調(diào)節(jié)，就能達(dá)到對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)的目的，而且，能夠確保多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的速度一致、電流一致，達(dá)到各分部電動(dòng)機(jī)出力一致的目的，以提高帶式輸送機(jī)的調(diào)速性能并提高帶式輸送機(jī)包括皮帶的壽命。上述按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法
帶速調(diào)節(jié)主要依據(jù)的條件是
O前一級(jí)帶式輸送機(jī)物料流量或料位、前級(jí)料倉(cāng)的料位；
2)前一級(jí)輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；
3)調(diào)節(jié)時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到前級(jí)物料流量或料位增大，及時(shí)啟動(dòng)并加速本級(jí)帶式輸送機(jī)，當(dāng)檢測(cè)到前級(jí)物料流量或料位減少甚至已放空，則延時(shí)一段時(shí)間降低本級(jí)帶式輸送機(jī)的速度甚至怠速運(yùn)行或暫時(shí)停機(jī)；
4)通過(guò)變頻器輸出電流即電動(dòng)機(jī)的電流反映在本級(jí)帶式輸送機(jī)上實(shí)時(shí)物料的情況，作為怠速控制或暫時(shí)停機(jī)的條件之一，電動(dòng)機(jī)在空載電流狀態(tài)下運(yùn)行一段時(shí)間，即說(shuō)明本級(jí)帶式輸送機(jī)的物料已放空，本級(jí)帶式輸送機(jī)就可以怠速運(yùn)行或暫時(shí)停機(jī)；
所述物料傳感器安裝在前一級(jí)帶式輸送機(jī)的中部時(shí)，或?qū)⑽锪蟼鞲衅骷釉O(shè)在物料源頭能夠準(zhǔn)確反映物料流量或料位的區(qū)域時(shí)，當(dāng)物料傳感器檢測(cè)到物料的出現(xiàn)，立即啟動(dòng)本級(jí)帶式輸送機(jī)并加速，帶速與物料流量或料位基本成正比，流量或料位越大帶速越高，流量或料位達(dá)到一定程度，帶式輸送機(jī)以額定速度運(yùn)行；流量或料位的降低并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延時(shí)，才讓帶速降低，當(dāng)物料傳感器檢測(cè)到流量或料位小到一定程度并經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)，本級(jí)帶式輸送機(jī)以怠速運(yùn)行，當(dāng)物料傳感器檢測(cè)到流量或料位為零即放空狀態(tài)，同時(shí)從變頻器中讀取的電流為電動(dòng)機(jī)的空載電流，經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)后，本級(jí)帶式輸送機(jī)暫停運(yùn)行；帶速按物料流量大小或料位高低也可分級(jí)控制，當(dāng)流量或料位達(dá)到一定程度，則以額定速度即高速運(yùn)行，當(dāng)流量或料位減小到一定程度，則以低速運(yùn)行，當(dāng)流量或料位為零，則怠速運(yùn)行或暫停運(yùn)行；對(duì)于多級(jí)傳送的帶式輸送機(jī)，其它各級(jí)帶式輸送機(jī)速度調(diào)節(jié)同上所述，各級(jí)啟動(dòng)或加速的順序是沿逆物流方向，各級(jí)減速或停機(jī)的順序是沿順物流方向；
所述物料傳感器安裝在料倉(cāng)的頂部時(shí)，當(dāng)物料傳感器檢測(cè)到料倉(cāng)有料，啟動(dòng)帶式輸送機(jī)并低速或怠速運(yùn)行，刮板輸送機(jī)開(kāi)啟，帶式輸送機(jī)則加速并以額定速度運(yùn)行，當(dāng)物料傳感器檢測(cè)到料倉(cāng)無(wú)料即放空狀態(tài)，帶式輸送機(jī)減速至怠速運(yùn)行，刮板輸送機(jī)停止運(yùn)行，同時(shí)從變頻器中讀取的電流為電動(dòng)機(jī)的空載電流，經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)后，帶式輸送機(jī)暫停運(yùn)行。本發(fā)明提出一種按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，能夠滿足各種大中型帶式輸送機(jī)控制的需要。相較于現(xiàn)有公知技術(shù)，具有根據(jù)物料流量或料位的多少對(duì)帶式輸送機(jī)的速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)的功能，降低帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的磨損，從而延長(zhǎng)帶式輸送機(jī)特別是皮帶的壽命，降低帶式輸送機(jī)使用費(fèi)用，提高安全生產(chǎn)能力，并且，節(jié)能降耗符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，具有明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。


圖I、圖2為本發(fā)明的原理框圖，圖I中物料來(lái)自于前一級(jí)帶式輸送機(jī)，圖2中物料來(lái)自于料倉(cāng)。圖中，I.動(dòng)力電源進(jìn)線裝置，2、3·動(dòng)力電源饋電裝置，4.控制電源進(jìn)線裝置，5.控制電源饋電裝置，6、7.變頻器，8. PLC裝置，9.操作臺(tái)，10.顯示屏，11.帶式輸送機(jī)保護(hù)裝·置，12.料位傳感器,13、14.電動(dòng)機(jī)，15.本級(jí)帶式輸送機(jī),16a.前一級(jí)帶式輸送機(jī),16b.刮板輸送機(jī)，17.料倉(cāng)。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例加以說(shuō)明
在圖中，本發(fā)明提出的一種按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，包括有變頻系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)。
所述變頻系統(tǒng)包括有動(dòng)力電源進(jìn)線裝置(I)、動(dòng)力電源饋電裝置(2和3)、變頻器(6和7)，為驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)(15)的電動(dòng)機(jī)(13和14)提供頻率及電壓可變的交流動(dòng)力電源，電動(dòng)機(jī)(13)和(14)的定子繞組分別接到變頻器(6)和(7)的輸出端，變頻器(6)和(7)的輸入端分別與動(dòng)力電源饋電裝置(2)和(3)的輸出端相連，動(dòng)力電源饋電裝置(2)和(3)的輸入端并接在一起且與動(dòng)力電源進(jìn)線裝置(I)的輸出端相連，動(dòng)力電源進(jìn)線裝置(I)的輸入端與動(dòng)力電網(wǎng)相連。所述PLC系統(tǒng)包括有控制電源進(jìn)線裝置(4 )、控制電源饋電裝置(5 )和PLC裝置(8 );PLC裝置(8 )的電源輸入端與控制電源饋電裝置(5 )的輸出端相連，控制電源饋電裝置
(5)的輸入端與控制電源進(jìn)線裝置(4)的輸出端相連，控制電源進(jìn)線裝置(4)的輸入端連接到控制電源的電網(wǎng)上。
所述監(jiān)控系統(tǒng)包括有操作臺(tái)(9)和顯示屏(10);操作臺(tái)(9)上裝有開(kāi)關(guān)、按鈕等器件并與PLC輸入口相連，用于在手動(dòng)方式下控制帶式輸送機(jī)(15)的啟、停，并裝有信號(hào)燈和顯示儀表，用于顯示帶式輸送機(jī)(15)的運(yùn)行狀態(tài)和重要參量，顯示屏為計(jì)算機(jī)或工控機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，與PLC、變頻器、帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行信息交換，在顯示屏上可以觀察到關(guān)鍵參量和重要信號(hào)情況如電動(dòng)機(jī)(13)和(14)的電壓、電流、頻率和皮帶運(yùn)行速度以及帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置(11)的動(dòng)作情況等，顯示屏完成對(duì)本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的關(guān)鍵參量和重要信號(hào)情況的實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)記錄等，顯示屏(10)內(nèi)可設(shè)有通訊網(wǎng)卡或在PLC裝置中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，并與PLC、變頻器以及礦山局域網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)通訊，對(duì)本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)(15)的自動(dòng)化運(yùn)行和無(wú)人值守。所述檢測(cè)系統(tǒng)包括有物料傳感器(12);物料傳感器(12)可采用非接觸式傳感器(例如但不限于超聲波或雷達(dá)傳感器)；將物料傳感器(12)的信號(hào)與前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a)或刮板輸送機(jī)(16b)的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)傳送到顯示屏并傳到PLC中，通過(guò)PLC裝置，根據(jù)物料的流量或料位，以及前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a)或刮板輸送機(jī)(16b)的運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)定本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)的運(yùn)行速度，通過(guò)控制變頻器(6 )和(7 )的輸出頻率，從而對(duì)帶速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。在圖I中，物料來(lái)自于前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a)，將物料傳感器安裝在前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a)的中部，遠(yuǎn)離前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a)的機(jī)頭有一段距離，以便讓本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)在速度調(diào)整過(guò)程有足夠的反應(yīng)時(shí)間，并且將傳感器的過(guò)程條件設(shè)置為輸送帶，對(duì)于多級(jí)傳送的帶式輸送機(jī)，可把物料流量傳感器(12)加設(shè)在物料源頭能夠準(zhǔn)確反映物料流量或料位的區(qū)域。當(dāng)物料流量傳感器(12)檢測(cè)到物料的出現(xiàn)，立即啟動(dòng)本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)并加速，帶速可與物料流量或料位基本成正比，流量或料位越大帶速越高，流量或料位 達(dá)到一定程度，本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)以額定速度運(yùn)行，流量或料位的降低并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延時(shí)，才讓帶速降低，當(dāng)傳感器(12)檢測(cè)到流量或料位小到一定程度并經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)，本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)以怠速運(yùn)行，當(dāng)傳感器(12)檢測(cè)到流量或料位為零即放空狀態(tài)，同時(shí)從變頻器中讀取的電流為電動(dòng)機(jī)的空載電流，經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)后，本級(jí)帶式輸送機(jī)
(15)暫停運(yùn)行；帶速按物料流量大小或料位高低也可分級(jí)控制，當(dāng)流量或料位達(dá)到一定程度，則以額定速度即高速運(yùn)行，當(dāng)流量或料位小到一定程度，則以低速運(yùn)行，當(dāng)流量或料位為零即放空狀態(tài)，則以怠速運(yùn)行甚至?xí)簳r(shí)停機(jī)。對(duì)于多級(jí)傳送的帶式輸送機(jī)，其它各級(jí)帶式輸送機(jī)的速度調(diào)節(jié)同上所述，各級(jí)啟動(dòng)或加速的順序是沿逆物流方向，各級(jí)減速或停機(jī)的順序是沿順物流方向。在圖2中，物料來(lái)自于料倉(cāng)，將物料傳感器安裝在料倉(cāng)(17)的頂部，始終都能夠檢測(cè)到物料的場(chǎng)所，并且加設(shè)防護(hù)措施以免物料傳感器(12)被物料砸住或磕碰而損壞，物料傳感器(12)至少要能夠反應(yīng)物料的有或無(wú)，當(dāng)物料傳感器(12)檢測(cè)到料倉(cāng)有料，啟動(dòng)本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)并低速或怠速運(yùn)行，刮板輸送機(jī)(16b)開(kāi)啟，帶式輸送機(jī)(15)則加速直至以額定速度運(yùn)行，當(dāng)物料傳感器(12)檢測(cè)到料倉(cāng)無(wú)料即放空狀態(tài)，本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)減速至怠速運(yùn)行，刮板輸送機(jī)(16b)停止運(yùn)行，同時(shí)從變頻器中讀取的電流為電動(dòng)機(jī)的空載電流，經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)后，本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)可暫停運(yùn)行。變頻器(6 )和(7 )分別拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)(13 )和(14)，形成“ 一拖一 ”的拖動(dòng)方式，對(duì)于由多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)(15)，變頻器的數(shù)量與電動(dòng)機(jī)相同，多臺(tái)變頻器之間采用主、從控制方式，設(shè)置其中一臺(tái)變頻器(如圖中的7)為主機(jī)，其他變頻器為從機(jī)，主機(jī)中設(shè)置有速度和電流閉環(huán)控制，從機(jī)跟隨主機(jī)的頻率和電流變化并具有電流閉環(huán)功能，這樣，在多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)一臺(tái)帶式輸送機(jī)(15)的情況下，PLC只要對(duì)作為主機(jī)的變頻器進(jìn)行輸出頻率調(diào)節(jié)，就能達(dá)到對(duì)本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)的目的，而且，能夠確保多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的速度一致、電流一致，達(dá)到各分部電動(dòng)機(jī)出力一致的目的，以提高帶式輸送機(jī)(15)的調(diào)速性能并提高帶式輸送機(jī)包括皮帶的壽命。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案上的等效變換均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制系統(tǒng)包括有變頻系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)； 所述變頻系統(tǒng)包括有動(dòng)力電源進(jìn)線裝置(I)、動(dòng)力電源饋電裝置(2、3)、變頻器(6、7)，為驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)(15)的電動(dòng)機(jī)(13、14)提供頻率及電壓可變的交流動(dòng)力電源； 所述PLC系統(tǒng)包括有控制電源進(jìn)線裝置(4)、控制電源饋電裝置(5)和PLC裝置(8)，對(duì)帶式輸送機(jī)(15)進(jìn)行啟、停控制，并通過(guò)變頻器(6和7)對(duì)本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)； 所述監(jiān)控系統(tǒng)包括有操作臺(tái)(9)和顯示屏(10)，操作臺(tái)(9)上裝有開(kāi)關(guān)、按鈕等器件并與PLC輸入口相連，用于在手動(dòng)方式下控制帶式輸送機(jī)(15)的啟、停等，并裝有信號(hào)燈和顯示儀表，用于顯示帶式輸送機(jī)(15)的運(yùn)行狀態(tài)和重要參量，顯示屏(10)為計(jì)算機(jī)或工控機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，與PLC、變頻器、帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置(11)進(jìn)行信息交換，在顯示屏(10)上可以觀察到關(guān)鍵參量和重要信號(hào)情況如電動(dòng)機(jī)的電壓、電流、頻率和皮帶運(yùn)行速度以及帶式輸送機(jī)保護(hù)裝置(11)的動(dòng)作情況，顯示屏(10)完成對(duì)帶式輸送機(jī)(15)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的關(guān)鍵參量和重要信號(hào)情況的實(shí)時(shí)顯示、實(shí)時(shí)記錄；顯示屏(10)內(nèi)可設(shè)有通訊網(wǎng)卡或在PLC裝置中設(shè)置網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，并與PLC、變頻器以及礦山局域網(wǎng)形成網(wǎng)絡(luò)通訊，對(duì)所述帶式輸送機(jī)(15)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)(15)的自動(dòng)化運(yùn)行和無(wú)人值守； 所述檢測(cè)系統(tǒng)包括有物料傳感器(12);物料傳感器(12)采用非接觸式傳感器；將物料傳感器(12)的信號(hào)與前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a)或刮板輸送機(jī)(16b)的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)傳送到顯示屏(10)并傳到PLC中，通過(guò)PLC裝置(8)，根據(jù)物料的流量或料位和前級(jí)輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并附加調(diào)節(jié)時(shí)間和電動(dòng)機(jī)電流值條件，設(shè)定本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)的運(yùn)行速度，通過(guò)控制變頻器的輸出頻率，從而對(duì)本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)的帶速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的按物料流量自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述物料傳感器安裝在前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a)的中部,與前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a)的機(jī)頭相隔一段距離，以便讓本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)在速度調(diào)整過(guò)程有足夠的反應(yīng)時(shí)間，并且將物料傳感器(12)的過(guò)程條件設(shè)置為輸送帶，所述物料傳感器的這種設(shè)置，對(duì)應(yīng)于物料來(lái)自于前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a);對(duì)于多級(jí)傳送的帶式輸送機(jī),將物料傳感器(12)加設(shè)在物料源頭能夠準(zhǔn)確反映物料流量或料位的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述物料傳感器(12)安裝在料倉(cāng)(17)的頂部，始終都能夠檢測(cè)到物料的場(chǎng)所。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述變頻系統(tǒng)中，一臺(tái)變頻器對(duì)應(yīng)拖動(dòng)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，形成“一拖一”的拖動(dòng)方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述變頻系統(tǒng)中的變頻器為若干臺(tái)，所述變頻器的數(shù)量與電動(dòng)機(jī)相同；所述帶式輸送機(jī)為由多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，多臺(tái)變頻器之間采用主、從控制方式，設(shè)置其中一臺(tái)變頻器為主機(jī)，其他變頻器為從機(jī)，主機(jī)中設(shè)置有速度和電流閉環(huán)控制，從機(jī)只設(shè)電流閉環(huán)并跟隨主機(jī)的頻率和電流變化，這樣，PLC只要對(duì)作為主機(jī)的變頻器進(jìn)行輸出頻率控制，就能達(dá)到對(duì)帶式輸送機(jī)(15)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)的目的，而且，能夠確保多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的速度一致、電流一致。
6.權(quán)利要求1-5所述按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 帶速調(diào)節(jié)主要依據(jù)的條件是 1)前一級(jí)帶式輸送機(jī)物料流量或料位、前級(jí)料倉(cāng)的料位； 2)前一級(jí)輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)； 3)調(diào)節(jié)時(shí)間，當(dāng)檢測(cè)到前級(jí)物料流量或料位增大，及時(shí)啟動(dòng)并加速本級(jí)帶式輸送機(jī)(15),當(dāng)檢測(cè)到前級(jí)物料流量或料位減少甚至已放空,則延時(shí)一段時(shí)間降低本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)的速度甚至怠速運(yùn)行或暫時(shí)停機(jī)； 4)通過(guò)變頻器輸出電流即電動(dòng)機(jī)的電流反映在本級(jí)帶式輸送機(jī)上實(shí)時(shí)物料的情況，作為怠速控制或暫時(shí)停機(jī)的條件之一，電動(dòng)機(jī)在空載電流狀態(tài)下運(yùn)行一段時(shí)間，即說(shuō)明本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)的物料已放空，本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)就可以怠速運(yùn)行或暫時(shí)停機(jī)； 所述物料傳感器安裝在前一級(jí)帶式輸送機(jī)(16a)的中部時(shí)，或?qū)⑽锪蟼鞲衅?12)加設(shè)在物料源頭能夠準(zhǔn)確反映物料流量或料位的區(qū)域時(shí)，當(dāng)物料傳感器(12 )檢測(cè)到物料的出現(xiàn)，立即啟動(dòng)本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)并加速，帶速與物料流量或料位基本成正比，流量或料位越大帶速越高，流量或料位達(dá)到一定程度，帶式輸送機(jī)以額定速度運(yùn)行；流量或料位的降低并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的延時(shí)，才讓帶速降低，當(dāng)物料傳感器(12)檢測(cè)到流量或料位小到一定程度并經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)，本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)以怠速運(yùn)行，當(dāng)物料傳感器(12)檢測(cè)到流量或料位為零即放空狀態(tài)，同時(shí)從變頻器中讀取的電流為電動(dòng)機(jī)的空載電流，經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)后，本級(jí)帶式輸送機(jī)(15)暫停運(yùn)行；帶速按物料流量大小或料位高低也可分級(jí)控制，當(dāng)流量或料位達(dá)到一定程度，則以額定速度即高速運(yùn)行，當(dāng)流量或料位減小到一定程度，則以低速運(yùn)行，當(dāng)流量或料位為零，則怠速運(yùn)行或暫停運(yùn)行；對(duì)于多級(jí)傳送的帶式輸送機(jī)，其它各級(jí)帶式輸送機(jī)速度調(diào)節(jié)同上所述，各級(jí)啟動(dòng)或加速的順序是沿逆物流方向，各級(jí)減速或停機(jī)的順序是沿順物流方向； 所述物料傳感器(12)安裝在料倉(cāng)(17)的頂部時(shí)，當(dāng)物料傳感器(12)檢測(cè)到料倉(cāng)有料，啟動(dòng)帶式輸送機(jī)并低速或怠速運(yùn)行，刮板輸送機(jī)(16b)開(kāi)啟，帶式輸送機(jī)(15)則加速并以額定速度運(yùn)行，當(dāng)物料傳感器檢(12)測(cè)到料倉(cāng)無(wú)料即放空狀態(tài)，帶式輸送機(jī)(15)減速至怠速運(yùn)行，刮板輸送機(jī)(16b)停止運(yùn)行，同時(shí)從變頻器中讀取的電流為電動(dòng)機(jī)的空載電流，經(jīng)一定時(shí)間的延時(shí)后，帶式輸送機(jī)(15)暫停運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明提出一種按物料流量或料位自動(dòng)調(diào)節(jié)帶速的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，屬于帶式輸送機(jī)控制技術(shù)。所述控制系統(tǒng)包括有變頻系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)，變頻系統(tǒng)包括有動(dòng)力電源進(jìn)線裝置、動(dòng)力電源饋電裝置、變頻器，PLC系統(tǒng)包括有控制電源進(jìn)線裝置、控制電源饋電裝置和PLC裝置，監(jiān)控系統(tǒng)包括有操作臺(tái)和顯示屏，檢測(cè)護(hù)系統(tǒng)包括物料傳感器，物料傳感器可采用非接觸式傳感器；所述控制系統(tǒng)根據(jù)物料流量的大小或料位高低和前級(jí)輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并附加時(shí)間和電動(dòng)機(jī)的電流為條件，合理設(shè)定帶式輸送機(jī)的運(yùn)行速度，通過(guò)控制變頻器的輸出頻率，從而對(duì)帶速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)B65G43/10GK102942039SQ20121048751
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者王學(xué)勤, 張炳林, 任海蘭, 鄭孝平 申請(qǐng)人:山西三元煤業(yè)股份有限公司, 洛陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司