專利名稱：皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法，適用于物料運(yùn)輸皮帶輸送機(jī)配套的節(jié)能降耗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
皮帶輸送機(jī)是一種被廣泛應(yīng)用的傳輸機(jī)械。皮帶輸送機(jī)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(chǎn)生的能耗，這部分能耗是物料搬運(yùn)所必須付出的。另一部分是系統(tǒng)的機(jī)械損耗，包括皮帶與托輥之間的摩擦阻力，清掃器、導(dǎo)料槽的阻力及電機(jī)、減速機(jī)的效率損失等。這部分能耗，無論皮帶機(jī)上有沒有物料，只要皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，就要付出。
在物料運(yùn)輸過程中，皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)的傳統(tǒng)工藝為先啟動(dòng)下游(料流與水流等同)受料設(shè)備皮帶機(jī)，然后由下游向上游順序啟動(dòng)轉(zhuǎn)接皮帶機(jī)，最后再啟動(dòng)上游給料設(shè)備皮帶機(jī)。只有在所有流程中的皮帶機(jī)全部運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，才能夠開始給料。因此，流程中皮帶機(jī)越長，轉(zhuǎn)接皮帶數(shù)量越多，各下游皮帶機(jī)處于無物料狀態(tài)的空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間就越長，系統(tǒng)機(jī)械損耗就越高，而運(yùn)輸量卻沒有增加，導(dǎo)致了單位產(chǎn)量能耗的上升，是嚴(yán)重的能源浪費(fèi)。在物料運(yùn)輸過程中，皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)往往空載或者低負(fù)荷運(yùn)行，如碼頭裝船時(shí)移艙作業(yè)等，由于這些過程中不上料，皮帶機(jī)只能空轉(zhuǎn)，能源白白浪費(fèi)掉；而如果將整條流程停止，待現(xiàn)有工作完畢后再啟動(dòng)，又會(huì)造成啟動(dòng)時(shí)間較長，作業(yè)效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是針對(duì)上述不足之處提供一種皮帶輸送機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，減少電能損耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗目的。皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)包括系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕、皮帶輸送機(jī)、物料檢測(cè)裝置、信號(hào)變送器、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變頻器和可編程控制器(PLC)。皮帶輸送機(jī)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，物料檢測(cè)裝置被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測(cè)裝置通過信號(hào)線與可編程控制器(PLC)相連。系統(tǒng)啟動(dòng)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(hào)線通過變頻器與皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接。皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其步驟如下
運(yùn)輸物料時(shí)，啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕，可編程控制器發(fā)出啟動(dòng)彳目號(hào)，并通過變頻器，先啟動(dòng)上游給料皮帶輸送機(jī)的皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并維持設(shè)定轉(zhuǎn)速，當(dāng)物料到達(dá)對(duì)應(yīng)的物料檢測(cè)裝置，物料檢測(cè)裝置送出對(duì)應(yīng)的信號(hào)至可編程控制器，可編程控制器根據(jù)物料檢測(cè)裝置對(duì)應(yīng)的皮帶斷面上的瞬時(shí)料重，經(jīng)內(nèi)部程序計(jì)算后，對(duì)皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速或運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的匹配。同時(shí)，可編程控制器根據(jù)皮帶的長度和運(yùn)行速度，經(jīng)內(nèi)部程序計(jì)算，在料流即將到達(dá)皮帶轉(zhuǎn)接點(diǎn)時(shí)，可編程控制器通過變頻器預(yù)先對(duì)下一條皮帶輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，并維持設(shè)定轉(zhuǎn)速，直至物料到達(dá)下一個(gè)物料檢測(cè)裝置，依次方式由上游向下游依次啟動(dòng)各條轉(zhuǎn)接皮帶輸送機(jī)，直至最下游的受料設(shè)備即物料目的地。這樣，皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了 “有料高速，無料低速”的自動(dòng)控制狀態(tài)。本發(fā)明皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法計(jì)計(jì)合理，皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)，設(shè)置有可編程控制器和變頻器，并與輸送系統(tǒng)設(shè)備及生產(chǎn)管理系統(tǒng)連接，被改造皮帶輸送機(jī)安裝有物料檢測(cè)裝置，當(dāng)工作開始或物料增加時(shí)，按照預(yù)設(shè)的控制程序，啟動(dòng)電機(jī)或提高皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行速度；當(dāng)前端物料減少或無物料時(shí)，按照預(yù)設(shè)的控制程序，降低皮帶輸送機(jī)運(yùn)行速度。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)技術(shù)的不足，采用了“有料高速，無料低速”的設(shè)計(jì)理念，本發(fā)明可有效地降低皮帶機(jī)空載時(shí)間、空載能耗，從而減少這些時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的系統(tǒng)機(jī)械損耗，作業(yè)效率顯著提高，減少電能損耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗目的。


以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明·
圖I是本發(fā)明的皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)示意圖(以一套由三臺(tái)皮帶輸送機(jī)組成的系統(tǒng)為例)。
具體實(shí)施例方式皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)包括系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕、皮帶輸送機(jī)、物料檢測(cè)裝置、信號(hào)變送器、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變頻器和可編程控制器(PLC )。皮帶輸送機(jī)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，物料檢測(cè)裝置被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測(cè)裝置通過信號(hào)線與可編程控制器(PLC)相連。系統(tǒng)啟動(dòng)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(hào)線通過變頻器與皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接。所述的皮帶輸送機(jī)至少設(shè)置有一臺(tái)。下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參照附圖1，皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)為由三臺(tái)皮帶輸送機(jī)組成的系統(tǒng)，皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)包括系統(tǒng)啟動(dòng)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(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)一(6)、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)二(7)、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)三
(8)、皮帶輸送機(jī)一(9)、皮帶輸送機(jī)二(10)、皮帶輸送機(jī)三(11)、物料檢測(cè)裝置一(12)、物料檢測(cè)裝置二(13)和物料檢測(cè)裝置三(14)。皮帶輸送機(jī)一(9)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)一(6),物料檢測(cè)裝置一
(12)被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測(cè)裝置一(12)通過信號(hào)線與可編程控制器(PLC)(2)相連。系統(tǒng)啟動(dòng)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(hào)線通過變頻器一(3)與皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)一(6)相連接。皮帶輸送機(jī)二(10)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)二(7)，物料檢測(cè)裝置二(13)被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測(cè)裝置二(13)通過信號(hào)線與可編程控制器(PLC) (2)相連。系統(tǒng)啟動(dòng)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(hào)線通過變頻器二(4)與皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)二(7)相連接。皮帶輸送機(jī)三(11)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)三(8)，物料檢測(cè)裝置三(14)被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測(cè)裝置三(14)通過信號(hào)線與可編程控制器(PLC) (2)相連。系統(tǒng)啟動(dòng)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(hào)線通過變頻器三(5)與皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(cè)裝置一(12)、物料檢測(cè)裝置二(13)和物料檢測(cè)裝置三(14)采用市售XR-A02全數(shù)字多功能物料檢測(cè)裝置。皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)的節(jié)能控制方法，其步驟如下
物料運(yùn)輸時(shí)，操作人員按下系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕(1)，可編程控制器(2)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，并通過變頻器一(3)啟動(dòng)上游給料設(shè)備皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(#1) 一(6)并維持設(shè)定轉(zhuǎn)速，皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)后即開始給料，當(dāng)物料到達(dá)對(duì)應(yīng)的物料檢測(cè)裝置(#1) 一(12)時(shí)，物料檢測(cè)開關(guān)實(shí)時(shí)發(fā)出信號(hào)至可編程控制器(2)，可編程控制器(2)根據(jù)物料檢測(cè)裝置(#1) 一(12)對(duì)應(yīng)的皮帶斷面上的瞬時(shí)流量，計(jì)算皮帶輸送機(jī)(#1) 一(9)所需要的最佳運(yùn)行速度，并通過變頻器(#1)一(3)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(#1) (6)進(jìn)行調(diào)速(加速或減速)匹配。同時(shí)，可編程控制器(2)根據(jù)皮帶的長度和運(yùn)行速度，精確計(jì)算料流到達(dá)下一級(jí)皮帶輸送機(jī)(#2) 二(10)所需的時(shí)間，當(dāng)料流即將到達(dá)皮帶轉(zhuǎn)接點(diǎn)時(shí)，可編程控制器(2)對(duì)下一條皮帶輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(#2) (10)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(#2)二(7)通過變頻器(#2)二(4)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，并開始維持其設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)，直至物料到達(dá)對(duì)應(yīng)的物料檢測(cè)裝置(#2)二(13)。當(dāng)物料到達(dá)對(duì)應(yīng)的物料檢測(cè)裝置(#2)二(13)時(shí)，物料檢測(cè)開關(guān)發(fā)出信號(hào)至可編程控制器(2)，可編程控制器(2)根據(jù)物料檢測(cè)裝置(#2) 二( 13)對(duì)應(yīng)的皮帶斷面上的瞬時(shí)流量，計(jì)算皮帶輸送機(jī)(#2) 二( 10)所需要的最佳運(yùn)行速度，并通過變頻器(#2 ) 二( 4 )對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(#2 ) 二( 7 )進(jìn)行調(diào)速(加速或減速)匹配這樣，依次方式由上游向下游依次啟動(dòng)各條轉(zhuǎn)接皮帶機(jī)，直至最下游的受料設(shè)備即物料目的地。 注附圖I中實(shí)線箭頭為物料流程，虛線箭頭為信號(hào)流程。
權(quán)利要求
1.一種皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于包括系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕、皮帶輸送機(jī)、物料檢測(cè)裝置、信號(hào)變送器、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變頻器和可編程控制器； 皮帶輸送機(jī)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，物料檢測(cè)裝置被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測(cè)裝置通過信號(hào)線與可編程控制器相連；系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕與可編程控制器相連，可編程控制器采用控制信號(hào)線通過變頻器與皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮帶輸送機(jī)節(jié)能系統(tǒng)，其特征在于所述的皮帶輸送機(jī)至少設(shè)置有一臺(tái)。
3.權(quán)利要求I所述的皮帶輸送機(jī)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(yùn)輸物料時(shí)，啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕，可編程控制器發(fā)出啟動(dòng)彳目號(hào)，并通過變頻器，先啟動(dòng)上游給料皮帶輸送機(jī)的皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并維持設(shè)定轉(zhuǎn)速，當(dāng)物料到達(dá)對(duì)應(yīng)的物料檢測(cè)裝置，物料檢測(cè)裝置送出對(duì)應(yīng)的信號(hào)至可編程控制器，可編程控制器根據(jù)物料檢測(cè)裝置對(duì)應(yīng)的皮帶斷面上的瞬時(shí)料重，經(jīng)內(nèi)部程序計(jì)算后，對(duì)皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速或運(yùn)轉(zhuǎn)頻率的匹配；同時(shí)，可編程控制器根據(jù)皮帶的長度和運(yùn)行速度，經(jīng)內(nèi)部程序計(jì)算，在料流即將到達(dá)皮帶轉(zhuǎn)接點(diǎn)時(shí)，可編程控制器通過變頻器預(yù)先對(duì)下一條皮帶輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)，并維持設(shè)定轉(zhuǎn)速，直至物料到達(dá)下一個(gè)物料檢測(cè)裝置；依次方式由上游向下游依次啟動(dòng)各條轉(zhuǎn)接皮帶輸送機(jī)，直至最下游的受料設(shè)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(jī)節(jié)能系統(tǒng)及其節(jié)能控制方法。包括系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕、皮帶輸送機(jī)、物料檢測(cè)裝置、信號(hào)變送器、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變頻器和可編程控制器；皮帶輸送機(jī)安裝有輸送皮帶、皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，物料檢測(cè)裝置被安裝在輸送皮帶的正下方，物料檢測(cè)裝置通過信號(hào)線與可編程控制器相連；系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕與可編程控制器相連，可編程控制器采用控制信號(hào)線通過變頻器與皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接。皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“有料高速，無料低速”的自動(dòng)控制狀態(tài)。采用本發(fā)明可有效地降低皮帶機(jī)空載時(shí)間、空載能耗，從而減少這些時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的系統(tǒng)機(jī)械損耗，作業(yè)效率顯著提高，減少電能損耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗目的。
文檔編號(hào)B65G43/08GK102951428SQ20121051182
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:江蘇交科能源科技發(fā)展有限公司