一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤礦井下綜采工作面煤層開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及變頻驅(qū)動型刮板輸送機綜合控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]刮板輸送機是煤礦開采的關(guān)鍵設(shè)備之一，承擔著工作面煤炭輸送任務(wù)。變頻驅(qū)動型刮板輸送機是一種采用防爆高壓變頻器驅(qū)動三相交流電機推動刮板輸送機的新型驅(qū)動刮板輸送機。在現(xiàn)有井下工作面用變頻技術(shù)分為:防爆一體變頻電機技術(shù)(電機和變頻器集成為一體)和防爆分體變頻技術(shù)(防爆電機和防爆變頻器為各自單元工作)，系統(tǒng)均是采用手動設(shè)定固定運行頻率，不能檢測刮板輸送機運量和速度，不能跟隨工作面負載情況調(diào)整刮板輸送機的運量。
[0003]此實用新型是一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測和控制輸送機的輸送能力和運行速度，是一個閉環(huán)運行系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠根據(jù)檢測量進行程序控制、有預(yù)警和報警、跟隨工作面負載情況調(diào)整刮板輸送機的運量的功能，對綜采自動化的意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型目的是一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實用新型是一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，包括分體防爆變頻器驅(qū)動刮板輸送機控制系統(tǒng)和一體防爆變頻器驅(qū)動刮板輸送機控制系統(tǒng)。上位機核心控制器通過獲取高壓防爆組合開關(guān)、防爆變頻器控制器單元、下位機采集控制器的信號通過程序算法對防爆變頻器進行速度和電磁轉(zhuǎn)矩控制。
[0007]上位機核心控制器能夠通過設(shè)置程序參數(shù)、采集下位機采集控制器和高壓防爆組合開關(guān)的信息并且能夠和防爆變頻器控制器單元進行通信，實現(xiàn)對高壓防爆組合開關(guān)和高壓防爆變頻器綜合預(yù)警、報警、控制功能，實現(xiàn)綜采工作面變頻驅(qū)動型刮板輸送機的系統(tǒng)控制。
[0008]本實用新型所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:下位機采集控制器采煤機位置傳感器、識別傳感器和稱重傳感器的輸出信號，下位機采集控制器把信號傳輸給上位機核心控制器，上位機核心控制器通過計算把頻率驅(qū)動信號傳遞給防爆變頻器控制器單元驅(qū)動防爆變頻器實現(xiàn)對轉(zhuǎn)載機電機、機頭垂直電機、機頭平行電機、機尾電機的轉(zhuǎn)速，達到控制變頻驅(qū)動型刮板輸送機的速度和運量。
[0009]本實用新型所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:上位機核心控制器不僅能夠采集下位機采集控制器的信息，而且還能采集防爆變頻器的數(shù)據(jù)，并且有上傳功能，其中下位機采集控制器位置、數(shù)量能互換，具備冗余功能。
[0010]本實用新型所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:下位機采集控制器負責采集傳感器的信號，上位機核心控制器負責程序運算和防爆變頻器的控制器單元進行數(shù)據(jù)交換。
[0011]本實用新型所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:本實用新型包括礦用分體防爆變頻器系統(tǒng)和礦用一體防爆變頻器系統(tǒng)，對兩者混合組成的系統(tǒng)也在其權(quán)利保護范圍內(nèi)。
[0012]本實用新型所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:上位機控制器核心器件可以由防爆型工業(yè)計算機組成。
[0013]本實用新型所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:下位機信號采集控制器核心器件可以由本質(zhì)安全型單片機及其外圍電路組成，下位機信號采集控制器的數(shù)量和位置能夠根據(jù)采煤機位置傳感器、稱重傳感器，識別傳感器的位置和數(shù)量靈活調(diào)整。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]1、本實用新型用于礦用防爆變頻器控制刮板輸送機，解決了變頻驅(qū)動型刮板輸送機不能根據(jù)負載特性實時調(diào)整運輸能力和變頻驅(qū)動型刮板輸送機實時變頻變速運行的問題，提出一種利用過煤量和采煤機位置綜合控制刮板輸送機速度控制系統(tǒng)。
[0016]2、本實用新型用于礦用防爆變頻器控制刮板輸送機，解決了變頻驅(qū)動型刮板輸送機運輸量的實時監(jiān)測功能，防止工作面壓死車情況的出現(xiàn)。
[0017]3、本實用新型用于礦用防爆變頻器控制刮板輸送機，實現(xiàn)了刮板輸送機各個傳動部監(jiān)測、報警、協(xié)調(diào)控制的功能，尤其實現(xiàn)了變頻驅(qū)動型大功率刮板輸送機自動化開采，提高煤礦開采生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
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[0018]圖1為分體防爆變頻器驅(qū)動刮板輸送機控制系統(tǒng)圖。
[0019]圖2為一體防爆變頻器驅(qū)動刮板輸送機控制系統(tǒng)圖。
[0020]其中:I上位機核心控制器，2下位機采集控制器，3采煤機位置傳感器，4轉(zhuǎn)載機驅(qū)動裝置，5機頭垂直傳動裝置，6機頭平行傳動裝置，7機尾傳動裝置，8防爆變頻器控制器單元，9防爆變頻器功率單元，10稱重傳感器，11識別傳感器，12信號傳輸電纜，13動力電纜，14破碎機傳動部，15防爆型高壓變壓器，16高壓防爆組合開關(guān)。
【具體實施方式】
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[0021]如圖1、圖2所示，本實用新型中用于礦用防爆變頻器控制刮板輸送機控制系統(tǒng)，按變頻器和電機的組合方式分為分體防爆變頻器驅(qū)動刮板輸送機控制系統(tǒng)和一體防爆變頻器驅(qū)動刮板輸送機控制系統(tǒng)。
[0022]如圖1、圖2所示，上位機核心控制器I通過獲取和高壓防爆組合開關(guān)16、防爆變頻器控制器單元8、下位機采集控制器2的信號和通過程序算法通過防爆變頻器控制器單元8對防爆變頻器功率單元9控制，防爆變頻器功率單元9通過動力電纜13對轉(zhuǎn)載機驅(qū)動裝置4、機頭垂直傳動裝置5、機頭平行傳動裝置6、機尾傳動裝置7進行速度和轉(zhuǎn)矩控制。下位機采集控制器2主要負責采集采煤機位置傳感器3、稱重傳感器10、識別傳感器11的信號并傳遞給上位機核心控制器I。其中，高壓防爆組合開關(guān)16和防爆變頻器控制器單元8通過信號傳輸電纜12把必要的信號傳輸給上位機核心控制器I進行變頻驅(qū)動型刮板輸送機的算法控制。
[0023]如圖2所示，其變頻器和電機組合形成一體變頻電機，通常包括(轉(zhuǎn)載機驅(qū)動裝置4 一體電機，機頭垂直傳動裝置5 —體電機、機頭平行傳動裝置6 —體電機，機尾傳動裝置7一體電機)，其中，上位機核心控制器I獲取高壓防爆組合開關(guān)16、下位機采集控制器2的信號通過程序算法對一體變頻電機進行控制。
[0024]如圖1、圖2所示，上位機核心控制器I能夠通過設(shè)置程序參數(shù)、采集下位機采集控制器2和高壓防爆組合開關(guān)16的信息并且能夠和防爆變頻器控制器單元8進行通信，實現(xiàn)對高壓防爆組合開關(guān)16和高壓防爆變頻器的綜合控制，實現(xiàn)綜采工作面變頻驅(qū)動型刮板輸送機的系統(tǒng)控制。
【主權(quán)項】
1.一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:下位機采集控制器(2)采集采煤機位置傳感器(3)、識別傳感器(11)和稱重傳感器(10)的輸出信號，并把信號傳輸給上位機核心控制器(I)，上位機核心控制器(I)通過計算把頻率驅(qū)動信號通過信號線(12)傳遞給防爆變頻器控制器單元(8)，其信號驅(qū)動防爆變頻器功率模塊(9)控制轉(zhuǎn)載機電機⑷、機頭垂直電機(5)、機頭平行電機(6)、機尾電機(7)的轉(zhuǎn)速，達到控制變頻驅(qū)動型刮板輸送機的速度和運量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:上位機核心控制器(I)不僅能夠采集下位機采集控制器(2)和防爆變頻器的數(shù)據(jù)，而且有數(shù)據(jù)顯示和就地操作功能和數(shù)據(jù)上傳功能，其中下位機采集控制器(2)位置能互換，并且任何一個采集控制器(2)損壞可以把傳感器通過信號線連接到另一個采集控制器(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:控制系統(tǒng)根據(jù)采煤機位置傳感器(3)、稱重傳感器(10)、識別傳感器(11)提供的信號進行運量、運速判斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:下位機采集控制器(2)負責采集傳感器的信號，上位機核心控制器(I)負責程序運算和防爆變頻器的控制器單元(8)進行數(shù)據(jù)交換。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征是:下位機信號采集控制器(2)的數(shù)量和位置能夠根據(jù)采煤機位置傳感器(3)、稱重傳感器(10)、識別傳感器(11)的位置和數(shù)量靈活調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征是:上位機核心控制器(I)核心器件由防爆型工業(yè)計算機組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征是:下位機信號采集控制器(2)核心器件由本質(zhì)安全型單片機及其外圍電路組成。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，尤其是指通過采煤機位置信號和刮板輸送機實時運煤量大小信號進行變頻控制的刮板輸送機控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)稱重傳感器、識別傳感器、下位機信號采集控制器提供的信號，采用設(shè)計的程序算法計算得到防爆變頻器的運行頻率信號，防爆變頻器的控制器通過此信號控制防爆電機的運行。本實用新型解決了變頻驅(qū)動型刮板輸送機不能根據(jù)負載特性實時調(diào)整運輸能力的問題，使刮板輸送機能夠根據(jù)工作面綜合運行情況調(diào)整運輸能力，使得變頻驅(qū)動型刮板輸送機形成閉環(huán)變頻調(diào)速運行系統(tǒng)。本實用新型可提高綜采工作面自動化程度，可節(jié)約采礦消耗的電能。
【IPC分類】B65G43-00
【公開號】CN204297586
【申請?zhí)枴緾N201420627559
【發(fā)明人】張二偉, 吳宗澤, 陳偉, 范寶冬, 宋冰清
【申請人】中煤張家口煤礦機械有限責任公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年10月21日