專利名稱：皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法，適用于物料運輸皮帶輸送機配套的節(jié)能降耗系統(tǒng)。
背景技術：
皮帶輸送機是一種被廣泛應用的傳輸機械。皮帶輸送機的能耗主要分為兩部分。一是將物料平移及提升所做的功產生的能耗，這部分能耗是物料搬運所必須付出的。另一部分是系統(tǒng)的機械損耗，包括皮帶與托輥之間的摩擦阻力，清掃器、導料槽的阻力及電機、減速機的效率損失等。這部分能耗，無論皮帶機上有沒有物料，只要皮帶機運轉，就要付出。
在物料運輸過程中，皮帶輸送機系統(tǒng)啟動的傳統(tǒng)工藝為先啟動下游(料流與水流等同)受料設備皮帶機，然后由下游向上游順序啟動轉接皮帶機，最后再啟動上游給料設備皮帶機。只有在所有流程中的皮帶機全部運轉的狀態(tài)下，才能夠開始給料。因此，流程中皮帶機越長，轉接皮帶數量越多，各下游皮帶機處于無物料狀態(tài)的空運轉時間就越長，系統(tǒng)機械損耗就越高，而運輸量卻沒有增加，導致了單位產量能耗的上升，是嚴重的能源浪費。在物料運輸過程中，皮帶輸送機系統(tǒng)往往空載或者低負荷運行，如碼頭裝船時移艙作業(yè)等，由于這些過程中不上料，皮帶機只能空轉，能源白白浪費掉；而如果將整條流程停止，待現有工作完畢后再啟動，又會造成啟動時間較長，作業(yè)效率降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是針對上述不足之處提供一種皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法，克服了傳統(tǒng)工藝流程的不足，有效縮短空運轉時間，減少電能損耗，實現了節(jié)能降耗目的。皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法是采取以下技術方案實現
皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)包括系統(tǒng)啟動按鈕、皮帶輸送機、物料檢測裝置、信號變送器、皮帶輸送機驅動電機、變頻器和可編程控制器(PLC)。皮帶輸送機安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機驅動電機，物料檢測裝置被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測裝置通過信號線與可編程控制器(PLC)相連。系統(tǒng)啟動按鈕與可編程控制器(PLC)相連，可編程控制器(PLC)采用控制信號線通過變頻器與皮帶輸送機驅動電機相連接。皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其步驟如下
運輸物料時，啟動系統(tǒng)啟動按鈕，可編程控制器發(fā)出啟動彳目號，并通過變頻器，先啟動上游給料皮帶輸送機的皮帶輸送機驅動電機，并維持設定轉速，當物料到達對應的物料檢測裝置，物料檢測裝置送出對應的信號至可編程控制器，可編程控制器根據物料檢測裝置對應的皮帶斷面上的瞬時料重，經內部程序計算后，對皮帶輸送機驅動電機進行調節(jié)，實現電機的最佳運轉轉速或運轉頻率的匹配。同時，可編程控制器根據皮帶的長度和運行速度，經內部程序計算，在料流即將到達皮帶轉接點時，可編程控制器通過變頻器預先對下一條皮帶輸送機的驅動電機發(fā)出啟動信號，并維持設定轉速，直至物料到達下一個物料檢測裝置，依次方式由上游向下游依次啟動各條轉接皮帶輸送機，直至最下游的受料設備即物料目的地。這樣，皮帶輸送機系統(tǒng)實現了 “有料高速，無料低速”的自動控制狀態(tài)。本發(fā)明皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法計計合理，皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)，設置有可編程控制器和變頻器，并與輸送系統(tǒng)設備及生產管理系統(tǒng)連接，被改造皮帶輸送機安裝有物料檢測裝置，當工作開始或物料增加時，按照預設的控制程序，啟動電機或提高皮帶輸送機的運行速度；當前端物料減少或無物料時，按照預設的控制程序，降低皮帶輸送機運行速度。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)技術的不足，采用了“有料高速，無料低速”的設計理念，本發(fā)明可有效地降低皮帶機空載時間、空載能耗，從而減少這些時間內產生的系統(tǒng)機械損耗，作業(yè)效率顯著提高，減少電能損耗，實現了節(jié)能降耗目的。


以下將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明·
圖I是本發(fā)明的皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)示意圖(以一套由三臺皮帶輸送機組成的系統(tǒng)為例)。
具體實施例方式皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)包括系統(tǒng)啟動按鈕、皮帶輸送機、物料檢測裝置、信號變送器、皮帶輸送機驅動電機、變頻器和可編程控制器(PLC )。皮帶輸送機安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機驅動電機，物料檢測裝置被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測裝置通過信號線與可編程控制器(PLC)相連。系統(tǒng)啟動按鈕與可編程控制器(PLC)相連，可編程控制器(PLC)采用控制信號線通過變頻器與皮帶輸送機驅動電機相連接。所述的皮帶輸送機至少設置有一臺。下面參照附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細描述。參照附圖1，皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)為由三臺皮帶輸送機組成的系統(tǒng)，皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)包括系統(tǒng)啟動按鈕(I)、可編程控制器(PLC) (2)、變頻器一(3)、變頻器二(4)、變頻器三(5)、皮帶輸送機驅動電機一(6)、皮帶輸送機驅動電機二(7)、皮帶輸送機驅動電機三
(8)、皮帶輸送機一(9)、皮帶輸送機二(10)、皮帶輸送機三(11)、物料檢測裝置一(12)、物料檢測裝置二(13)和物料檢測裝置三(14)。皮帶輸送機一(9)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機驅動電機一(6),物料檢測裝置一
(12)被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測裝置一(12)通過信號線與可編程控制器(PLC)(2)相連。系統(tǒng)啟動按鈕(I)與可編程控制器(PLC) (2)相連，可編程控制器(PLC) (2)采用控制信號線通過變頻器一(3)與皮帶輸送機驅動電機一(6)相連接。皮帶輸送機二(10)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機驅動電機二(7)，物料檢測裝置二(13)被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測裝置二(13)通過信號線與可編程控制器(PLC) (2)相連。系統(tǒng)啟動按鈕(I)與可編程控制器(PLC) (2)相連，可編程控制器(PLC)
(2)采用控制信號線通過變頻器二(4)與皮帶輸送機驅動電機二(7)相連接。皮帶輸送機三(11)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機驅動電機三(8)，物料檢測裝置三(14)被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測裝置三(14)通過信號線與可編程控制器(PLC) (2)相連。系統(tǒng)啟動按鈕(I)與可編程控制器(PLC) (2)相連，可編程控制器(PLC)(2)采用控制信號線通過變頻器三(5)與皮帶輸送機驅動電機三(8)相連接。所述的可編程控制器(PLC) (2)采用市售可編程控制器(PLC)。所述的變頻器一
(3)、變頻器二(4)和變頻器三(5)采用市售的SUNFARE380系列通用型變頻器。所述的物料檢測裝置一(12)、物料檢測裝置二(13)和物料檢測裝置三(14)采用市售XR-A02全數字多功能物料檢測裝置。皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其步驟如下
物料運輸時，操作人員按下系統(tǒng)啟動按鈕(1)，可編程控制器(2)發(fā)出啟動信號，并通過變頻器一(3)啟動上游給料設備皮帶機的驅動電機(#1) 一(6)并維持設定轉速，皮帶運轉后即開始給料，當物料到達對應的物料檢測裝置(#1) 一(12)時，物料檢測開關實時發(fā)出信號至可編程控制器(2)，可編程控制器(2)根據物料檢測裝置(#1) 一(12)對應的皮帶斷面上的瞬時流量，計算皮帶輸送機(#1) 一(9)所需要的最佳運行速度，并通過變頻器(#1)一(3)對驅動電機(#1) (6)進行調速(加速或減速)匹配。同時，可編程控制器(2)根據皮帶的長度和運行速度，精確計算料流到達下一級皮帶輸送機(#2) 二(10)所需的時間，當料流即將到達皮帶轉接點時，可編程控制器(2)對下一條皮帶輸送機的驅動電機(#2) (10)發(fā)出啟動信號，驅動電機(#2)二(7)通過變頻器(#2)二(4)實現軟啟動，并開始維持其設定運轉，直至物料到達對應的物料檢測裝置(#2)二(13)。當物料到達對應的物料檢測裝置(#2)二(13)時，物料檢測開關發(fā)出信號至可編程控制器(2)，可編程控制器(2)根據物料檢測裝置(#2) 二( 13)對應的皮帶斷面上的瞬時流量，計算皮帶輸送機(#2) 二( 10)所需要的最佳運行速度，并通過變頻器(#2 ) 二( 4 )對驅動電機(#2 ) 二( 7 )進行調速(加速或減速)匹配這樣，依次方式由上游向下游依次啟動各條轉接皮帶機，直至最下游的受料設備即物料目的地。 注附圖I中實線箭頭為物料流程，虛線箭頭為信號流程。
權利要求
1.一種皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于包括系統(tǒng)啟動按鈕、皮帶輸送機、物料檢測裝置、信號變送器、皮帶輸送機驅動電機、變頻器和可編程控制器； 皮帶輸送機安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機驅動電機，物料檢測裝置被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測裝置通過信號線與可編程控制器相連；系統(tǒng)啟動按鈕與可編程控制器相連，可編程控制器采用控制信號線通過變頻器與皮帶輸送機驅動電機相連接。
2.根據權利要求I所述的皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的皮帶輸送機至少設置有一臺。
3.權利要求I所述的皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其特征在于其步驟如下 運輸物料時，啟動系統(tǒng)啟動按鈕，可編程控制器發(fā)出啟動彳目號，并通過變頻器，先啟動上游給料皮帶輸送機的皮帶輸送機驅動電機，并維持設定轉速，當物料到達對應的物料檢測裝置，物料檢測裝置送出對應的信號至可編程控制器，可編程控制器根據物料檢測裝置對應的皮帶斷面上的瞬時料重，經內部程序計算后，對皮帶輸送機驅動電機進行調節(jié)，實現電機的最佳運轉轉速或運轉頻率的匹配；同時，可編程控制器根據皮帶的長度和運行速度，經內部程序計算，在料流即將到達皮帶轉接點時，可編程控制器通過變頻器預先對下一條皮帶輸送機的驅動電機發(fā)出啟動信號，并維持設定轉速，直至物料到達下一個物料檢測裝置；依次方式由上游向下游依次啟動各條轉接皮帶輸送機，直至最下游的受料設備即物料目的地。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種皮帶輸送機節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法。包括系統(tǒng)啟動按鈕、皮帶輸送機、物料檢測裝置、信號變送器、皮帶輸送機驅動電機、變頻器和可編程控制器；皮帶輸送機安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機驅動電機，物料檢測裝置被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測裝置通過信號線與可編程控制器相連；系統(tǒng)啟動按鈕與可編程控制器相連，可編程控制器采用控制信號線通過變頻器與皮帶輸送機驅動電機相連接。皮帶輸送機系統(tǒng)實現了“有料高速，無料低速”的自動控制狀態(tài)。采用本發(fā)明可有效地降低皮帶機空載時間、空載能耗，從而減少這些時間內產生的系統(tǒng)機械損耗，作業(yè)效率顯著提高，減少電能損耗，實現了節(jié)能降耗目的。
文檔編號B65G43/08GK102951428SQ20121051182
公開日2013年3月6日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權日2012年12月4日
發(fā)明者王勤, 施剛, 周建, 程大千, 趙衛(wèi)平, 邵麗紅 申請人:江蘇交科能源科技發(fā)展有限公司