一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)及其控制方法,控制系統(tǒng)包括:主控單元、距離報警單元、輸送機(jī)、破碎機(jī);所述距離報警單元檢測向所述輸送機(jī)和破碎機(jī)運(yùn)料的車輛與所述破碎機(jī)的距離,當(dāng)所述距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值時,向所述主控單元發(fā)送所述距離報警信號;所述主控單元從所述距離報警單元接收到距離報警信號,則依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī);所述主控單元當(dāng)超過預(yù)設(shè)輸送破碎停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則依次停止所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)。本發(fā)明整個過程無需人工干預(yù),減少資源浪費(fèi),避免噪音干擾。
【專利說明】一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及連采給料破碎機(jī)相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】,特別是一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前礦用給料破碎機(jī)的整體控制水平仍停留在本機(jī)手動就地控制。一般由操作人員在現(xiàn)場使用操作按鈕和液壓手柄,控制供電裝置的起動、停止,給料破碎機(jī)的運(yùn)輸和行走。在連采掘進(jìn)工作面使用的給料破碎機(jī)屬斷續(xù)工作制,當(dāng)梭車卸料后,給料破碎機(jī)完成受料、破碎、運(yùn)輸任務(wù),任務(wù)完成后,梭車還沒有完成下一次運(yùn)輸,這時,給料破碎機(jī)進(jìn)行空轉(zhuǎn)等待狀態(tài),既浪費(fèi)能源,又產(chǎn)生高分貝的噪音,對現(xiàn)場的工作秩序干擾極大。否則根據(jù)煤礦現(xiàn)場的施工情況,需要安排一個專人司機(jī)操作給料破碎機(jī)的起停,造成了極大的浪費(fèi)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]基于此,有必要針對現(xiàn)有技術(shù)無法自動開關(guān)破碎機(jī)和輸送機(jī),導(dǎo)致破碎機(jī)和輸送機(jī)空轉(zhuǎn)的技術(shù)問題,提供一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0004]一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng),包括:
[0005]主控單元、距離報警單元、輸送機(jī)、破碎機(jī);
[0006]所述距離報警單元的輸出端與所述主控單元的輸入端連接,所述主控單元的輸出端分別與所述輸送機(jī)和破碎機(jī)連接;
[0007]所述距離報警單元檢測向所述輸送機(jī)和破碎機(jī)運(yùn)料的車輛與所述破碎機(jī)的距離,當(dāng)所述距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值時,向所述主控單元發(fā)送所述距離報警信號;
[0008]所述主控單元從所述距離報警單元接收到距離報警信號,則依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī);
[0009]所述主控單元當(dāng)超過預(yù)設(shè)輸送破碎停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則依次停止所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)。
[0010]一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的控制方法,所述連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)包括:
[0011]主控單元、距離報警單元、輸送機(jī)、破碎機(jī);
[0012]所述距離報警單元的輸出端與所述主控單元的輸入端連接,所述主控單元的輸出端分別與所述輸送機(jī)和破碎機(jī)連接;
[0013]所述控制方法包括:
[0014]所述距離報警單元檢測向所述輸送機(jī)和破碎機(jī)運(yùn)料的車輛與所述破碎機(jī)的距離,當(dāng)所述距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值時,向所述主控單元發(fā)送所述距離報警信號;
[0015]所述主控單元從所述距離報警單元接收到距離報警信號,則依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī);
[0016]所述主控單元當(dāng)超過預(yù)設(shè)輸送破碎停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則依次停止所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)。
[0017]本發(fā)明通過增加距離報警單元,檢測向所述輸送機(jī)和破碎機(jī)運(yùn)料的車輛與所述破碎機(jī)的距離,當(dāng)距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值時,表示有車輛向輸送機(jī)和破碎機(jī)運(yùn)料,此時主控單元啟動輸送機(jī)和破碎機(jī)。當(dāng)經(jīng)過一段時間后,可以判斷為運(yùn)料結(jié)束,則關(guān)閉輸送機(jī)。當(dāng)超過預(yù)設(shè)送破碎停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則可以判斷車輛運(yùn)料結(jié)束,停止所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)。整個過程無需人工干預(yù),減少資源浪費(fèi),避免噪音干擾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊圖;
[0019]圖2為隔離模塊電路示意圖;
[0020]圖3為本發(fā)明一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的控制方法的工作流程圖;
[0021]圖4為本發(fā)明一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的控制方法一個例子的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0023]如圖1所示為本發(fā)明一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊圖,包括:
[0024]主控單元1、距離報警單元2、輸送機(jī)3、破碎機(jī)4 ;
[0025]所述距離報警單元2的輸出端與所述主控單元I的輸入端連接,所述主控單元I的輸出端分別與所述輸送機(jī)3和破碎機(jī)4連接;
[0026]所述距離報警單元2檢測向所述輸送機(jī)3和破碎機(jī)4運(yùn)料的車輛與所述破碎機(jī)4的距離,當(dāng)所述距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值時,向所述主控單元I發(fā)送所述距離報警信號;
[0027]所述主控單元I從所述距離報警單元2接收到距離報警信號,則依次啟動所述輸送機(jī)3和所述破碎機(jī)4 ;
[0028]所述主控單元I當(dāng)超過預(yù)設(shè)輸送破碎停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元2獲取距離報警信號,則依次停止所述輸送機(jī)3和所述破碎機(jī)4。
[0029]本實(shí)施例由主控單元I根據(jù)距離報警單元2的距離報警信號,控制輸送機(jī)3和破碎機(jī)4的啟動和停止。整個過程無需人工干預(yù),減少資源浪費(fèi),避免噪音干擾。
[0030]本發(fā)明對提高煤礦井下減員增效、安全生產(chǎn)具有重要意義;本項(xiàng)目不僅在自動化控制技術(shù)上很大的提升了給料破碎機(jī)的自動控制水平,改善的現(xiàn)場的工作環(huán)境,節(jié)約了能源,而且完成了整個連采工作面自動控制的關(guān)鍵一環(huán),增大了連采工作面更大范圍的自動控制可行性。推廣這項(xiàng)成熟技術(shù),將可以省去給料破碎機(jī)專職司機(jī)及其他輔助人員,既減少了工作人員,又提高了工作效率,降低電能損耗,具有較高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0031]作為一個例子,主控單元I采用采用可編程控制器(PLC)為核心控制器件,實(shí)現(xiàn)電控系統(tǒng)的集中控制,完成各回路的邏輯控制功能,并由PLC驅(qū)動繼電器來控制輸送機(jī)3和破碎機(jī)4的主回路接觸器的吸合、釋放,從而控制輸送機(jī)3和破碎機(jī)4的電機(jī)的啟、停。具體的,可以對輸送機(jī)3和破碎機(jī)4的液壓系統(tǒng)改造:在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上,增加兩組輸送機(jī)電磁控制閥,以及相對應(yīng)的管路接口、膠管等,使輸送馬達(dá)可實(shí)現(xiàn)手動、自動控制。采用電子保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)各主回路的短路、過流過載、缺相、漏電閉鎖和電機(jī)過熱保護(hù)。
[0032]采用可靠的電子保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)電機(jī)的過熱、過載、過流、缺相、漏電閉鎖保護(hù)。在控制回路中,輸送機(jī)3和破碎機(jī)4的電機(jī)單獨(dú)構(gòu)成回路,每一回路都由PLC完成其邏輯控制功能,由PLC驅(qū)動繼電器來使控制輸送機(jī)3和破碎機(jī)4電機(jī)啟、停的接觸器吸合、釋放,實(shí)現(xiàn)對輸送機(jī)3和破碎機(jī)4的控制。
[0033]例如:連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)根據(jù)向所述輸送機(jī)3和破碎機(jī)4運(yùn)料的梭車位置自動啟停功能:當(dāng)梭車駛近破碎機(jī)距離7米時(可以根據(jù)礦井實(shí)際使用情況在一定范圍內(nèi)調(diào)整接收距離),距離報警單元2向主控單元I發(fā)送距離報警信號。輸送機(jī)3和破碎機(jī)4自動開啟。當(dāng)超過預(yù)設(shè)輸送破碎停機(jī)時間閾值,主控單元I未從距離報警單元2獲取距離報警信號,則依次停止輸送機(jī)3和破碎機(jī)4,其中,輸送破碎停機(jī)時間閾值可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置為任意值。
[0034]在其中一個實(shí)施例中,所述距離報警單元2包括設(shè)置在所述破碎機(jī)3上且與主控單元I連接的接收端,以及安裝在所述車輛上的發(fā)送端,所述接收端根據(jù)所述發(fā)送端所發(fā)送的信號參數(shù)檢測所述車輛與所述接收端的距離。
[0035]作為一個例子,采用兩臺測距報警儀和兩臺12V電源,兩臺測距報警儀分別作為接收端和發(fā)送端,分別安裝在破碎機(jī)3和梭車上的合適位置。兩臺報警儀協(xié)同工作,報警距離在2-32m可調(diào)。設(shè)定好報警距離后,當(dāng)報警儀到達(dá)報警范圍,接收端向主控單元I發(fā)送距離報警信號。
[0036]在其中一個實(shí)施例中,還包括報警單元6,當(dāng)所述主控單元I接收到所述距離報警信號后,啟動所述報警單元6。
[0037]作為一個例子,采用兩臺測距報警儀和兩臺12V電源,兩臺測距報警儀分別作為接收端和發(fā)送端,分別安裝在破碎機(jī)3和梭車上的合適位置。當(dāng)報警儀到達(dá)報警范圍,作為報警單元6的蜂鳴器啟動聲音預(yù)警,然后紅光閃爍報警,直至輸送機(jī)4停止時停止閃爍。
[0038]在其中一個實(shí)施例中,包括通訊接口 5,所述主控單元通過所述通訊接口與工作面遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)8連接。
[0039]作為一個例子,采用標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU通訊協(xié)議RS485接口,接入工作面遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),工作面遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)8設(shè)置在地面,因此地面可以遠(yuǎn)程控制輸送機(jī)和破碎機(jī)。
[0040]在其中一個實(shí)施例中,所述主控單元I從所述距離報警單元2接收到距離報警信號后開始計(jì)時,當(dāng)超過預(yù)設(shè)的啟動時間閾值后,依次啟動所述輸送機(jī)3和所述破碎機(jī)4。
[0041]由于從發(fā)出距離報警信號的位置到輸送機(jī)3和破碎機(jī)4的位置,需要一段時間,因此,在收到距離報警信號后開始計(jì)時,當(dāng)超過預(yù)設(shè)的啟動時間閾值后,依次啟動所述輸送機(jī)3和所述破碎機(jī)4,能夠更好地節(jié)省能源,減少噪音。其中啟動時間閾值根據(jù)實(shí)際車輛的運(yùn)行速度調(diào)節(jié)。
[0042]在其中一個實(shí)施例中,依次啟動所述輸送機(jī)3和所述破碎機(jī)4后,經(jīng)過預(yù)設(shè)工作時間閾值后,停止所述輸送機(jī)3。
[0043]在車輛(例如,梭車)卸載完煤后,輸送機(jī)3根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)煤完成時間設(shè)定時間值,延時停機(jī),時間任意設(shè)定,可調(diào)。破碎錘4在輸送機(jī)3長時間不啟動時停機(jī),時間根據(jù)實(shí)際任意設(shè)定,可調(diào)。梭車實(shí)際位置與檢測到的位置誤差不超過2米;給料破碎機(jī)響應(yīng)時間應(yīng)=I秒。
[0044]在其中一個實(shí)施例中,還包括向所述輸送機(jī)3和所述破碎機(jī)4供電的供電裝置7,如果所述主控單元I超過預(yù)設(shè)供電裝置停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元2獲取距離報警信號,則停止所述供電裝置7。
[0045]供電裝置可以采用油泵電機(jī),油泵電機(jī)的電控箱采用斷路器為電源總開關(guān),采用真空接觸器為主回路開關(guān)器件,同油泵繼電器控制供電裝置。
[0046]由于供電裝置7為輸送機(jī)3和破碎機(jī)4提供電力,當(dāng)超過預(yù)設(shè)供電裝置停機(jī)時間閾值時,表明在較長一段時間內(nèi)沒有車輛向輸送機(jī)3運(yùn)料,因此,將供電裝置7停止,節(jié)約能源。供電裝置7在第一次啟動由人工開啟,供電裝置停機(jī)時間閾值根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際任意設(shè)定,可調(diào)。
[0047]在其中一個實(shí)施例中,所述距離報警單元2的輸出端通過隔離模塊
[0048]本實(shí)施例的電路示意圖如圖2所示,包括與距離報警單元2連接的1端,10端通過200歐姆的R313電阻,接入隔離模塊PC357,PC357的輸出A端和B端接入主控單元I。
[0049]如圖3所示為本發(fā)明一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的控制方法的工作流程圖,所述連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)包括:
[0050]主控單元、距離報警單元、輸送機(jī)、破碎機(jī);
[0051]所述距離報警單元的輸出端與所述主控單元的輸入端連接,所述主控單元的輸出端分別與所述輸送機(jī)和破碎機(jī)連接;
[0052]所述控制方法包括:
[0053]步驟S301,所述距離報警單元檢測向所述輸送機(jī)和破碎機(jī)運(yùn)料的車輛與所述破碎機(jī)的距離,當(dāng)所述距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值時,向所述主控單元發(fā)送所述距離報警信號;
[0054]步驟S302,所述主控單元從所述距離報警單元接收到距離報警信號,則依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī);
[0055]步驟S303,所述主控單元當(dāng)超過預(yù)設(shè)輸送破碎停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則依次停止所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)。
[0056]在其中一個實(shí)施例中:
[0057]所述主控單元從所述距離報警單元接收到距離報警信號后開始計(jì)時,當(dāng)超過預(yù)設(shè)的啟動時間閾值后,依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī);
[0058]當(dāng)經(jīng)過預(yù)設(shè)工作時間閾值后,所述主控單元停止所述輸送機(jī)。
[0059]在其中一個實(shí)施例中:
[0060]所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)還包括向所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)供電的供電裝置;
[0061]如果所述主控單元超過預(yù)設(shè)供電裝置停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則停止所述供電裝置。
[0062]如圖4所不為本發(fā)明一種連米給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的控制方法一個例子的工作流程圖,包括:
[0063]步驟S401,1140V電源接通;
[0064]步驟S402,將旋鈕開關(guān)打到自動控制模式,且各個液壓手柄處于“O”位;
[0065]步驟403,手動啟動油泵電機(jī);
[0066]步驟S404,檢測梭車位置;
[0067]步驟S405,如果梭車距離7米處,則執(zhí)行步驟S406,否則如果未超過輸送破碎停機(jī)時間閾值,執(zhí)行步驟S404,如果超過輸送破碎停機(jī)時間閾值,執(zhí)行步驟S411 ;
[0068]步驟S406,聲音告警啟動;
[0069]步驟S407,經(jīng)過啟動時間閾值,此時梭車到達(dá)卸料;
[0070]步驟S408,啟動輸送機(jī)和破碎機(jī);
[0071]步驟S409,經(jīng)過工作時間閾值,此時梭車已經(jīng)卸料完成并去向連采機(jī),且輸送機(jī)已經(jīng)送料完成;
[0072]步驟S410,輸送機(jī)停機(jī),執(zhí)行步驟S404 ;
[0073]步驟S411,此時梭車停止工作,輸送機(jī)停機(jī);
[0074]步驟S412,經(jīng)過N分鐘;
[0075]步驟S413,破碎機(jī)停機(jī);
[0076]步驟S414,經(jīng)過電機(jī)停機(jī)時間閾值;
[0077]步驟S415,油泵電機(jī)停機(jī)。
[0078]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng),其特征在于,包括: 主控單元、距離報警單元、輸送機(jī)、破碎機(jī); 所述距離報警單元的輸出端與所述主控單元的輸入端連接,所述主控單元的輸出端分別與所述輸送機(jī)和破碎機(jī)連接; 所述距離報警單元檢測向所述輸送機(jī)和破碎機(jī)運(yùn)料的車輛與所述破碎機(jī)的距離,當(dāng)所述距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值時,向所述主控單元發(fā)送所述距離報警信號; 所述主控單元從所述距離報警單元接收到距離報警信號,則依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī); 所述主控單元當(dāng)超過預(yù)設(shè)輸送破碎停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則依次停止所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng),其特征在于,所述距離報警單元包括設(shè)置在所述破碎機(jī)上且與主控單元連接的接收端,以及安裝在所述車輛上的發(fā)送端,所述接收端根據(jù)所述發(fā)送端所發(fā)送的信號參數(shù)檢測所述車輛與所述接收端的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng),其特征在于,還包括通訊接口,所述主控單元通過所述通訊接口與工作面遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng),其特征在于,所述主控單元從所述距離報警單元接收到距離報警信號后開始計(jì)時,當(dāng)超過預(yù)設(shè)的啟動時間閾值后,依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng),其特征在于,依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)后,經(jīng)過預(yù)設(shè)工作時間閾值后,停止所述輸送機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng),其特征在于,還包括向所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)供電的供電裝置,如果所述主控單元超過預(yù)設(shè)供電裝置停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則停止所述供電裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng),其特征在于,所述距離報警單元的輸出端通過隔離模塊與所述主控單元的輸入端連接。
8.—種連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的控制方法,其特征在于,所述連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)包括: 主控單元、距離報警單元、輸送機(jī)、破碎機(jī); 所述距離報警單元的輸出端與所述主控單元的輸入端連接,所述主控單元的輸出端分別與所述輸送機(jī)和破碎機(jī)連接; 所述控制方法包括: 所述距離報警單元檢測向所述輸送機(jī)和破碎機(jī)運(yùn)料的車輛與所述破碎機(jī)的距離,當(dāng)所述距離小于或等于預(yù)設(shè)距離閾值時,向所述主控單元發(fā)送所述距離報警信號; 所述主控單元從所述距離報警單元接收到距離報警信號,則依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī); 所述主控單元當(dāng)超過預(yù)設(shè)輸送破碎停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則依次停止所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的控制方法,其特征在于: 所述主控單元從所述距離報警單元接收到距離報警信號后開始計(jì)時,當(dāng)超過預(yù)設(shè)的啟動時間閾值后,依次啟動所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī); 當(dāng)經(jīng)過預(yù)設(shè)工作時間閾值后,所述主控單元停止所述輸送機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)的控制方法,其特征在于: 所述的連采給料破碎機(jī)自動控制系統(tǒng)還包括向所述輸送機(jī)和所述破碎機(jī)供電的供電裝置; 如果所述主控單元超過預(yù)設(shè)供電裝置停機(jī)時間閾值,未從所述距離報警單元獲取距離報警信號,則停止所述供電裝置。
【文檔編號】B02C25/00GK104148158SQ201410324623
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】王波, 孟光平, 吳濤, 賈有生, 吳曉娥, 武鵬 申請人:中國神華能源股份有限公司, 神華神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司, 山西天地礦山技術(shù)裝備有限公司