礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置制造方法
【專利摘要】礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置，涉及機械機電設(shè)備控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是屬于一種針對礦石卸船系統(tǒng)的流量監(jiān)測與控制裝置。包括稱重傳感器（1）、處理器、傳輸模塊（8）、PLC主站、中控室控制器（4）、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、電源電路（5）、振動給料器、卸船機PLC（2）及卸船機室顯示器（3）。稱重傳感器安裝在皮帶輸送機上，連接于處理器，并借助傳輸模塊，實現(xiàn)與PLC主站、中控室控制器、卸船機PLC的連接；卸船機PLC與振動給料器變頻器的控制端相連接。具有方便迅捷和實時有效地控制作業(yè)效率，以有效減少撒料漏料現(xiàn)象，防止過負荷作業(yè)對設(shè)備構(gòu)成不利影響的積極效果。
【專利說明】礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及機械機電設(shè)備控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是屬于一種針對礦石卸船系統(tǒng) 的流量監(jiān)測與控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，港口礦石卸船運輸業(yè)發(fā)展迅猛，隨著競爭的不斷深入，對卸船工藝流程的 要求也越來越高?，F(xiàn)階段普遍采用的礦石卸船工藝流程，一般由卸船機、地面皮帶輸送機、 堆取料機等組成，一條皮帶輸送機可以對應(yīng)多臺卸船機，同樣，一臺卸船機也可以在不同的 皮帶輸送機之間選擇，從而構(gòu)成不同的作業(yè)流程。為了使某一流程中卸船機與皮帶輸送機 的效率發(fā)揮達到合理匹配，目前的做法是:卸船機司機通過目測來判斷皮帶輸送機所承載 的礦石流量，然后進行卸船機放料快慢的調(diào)整操作。當?shù)V石比重不同，每條船所載礦石變化 又特別頻繁的情況下，目測辦法不具備準確性，不能根據(jù)皮帶輸送機的實時流量來精確控 制放料速度，結(jié)果很容易造成皮帶輸送機作業(yè)流量超過額定流量，繼而導致整個流程嚴重 撒料、漏料，需要大量人員清理，還有堵塞轉(zhuǎn)接漏斗、造成生產(chǎn)中斷的可能。另外，過負荷生 產(chǎn)作業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備存在潛在的危害，如減速箱斷齒、斷軸，液力耦合器噴油等，對生產(chǎn)安全、 生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量造成不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的即在于提供一種新型的礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置，以 達到合理調(diào)控作業(yè)效率、減少撒料漏料、維護設(shè)備生產(chǎn)安全的目的。
[0004]本實用新型所公開的礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置，其特征在于，包括稱重 傳感器、處理器、傳輸模塊、PLC主站、中控室控制器、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、電源電路、振動給料器、 卸船機PLC及卸船機室顯示界面；稱重傳感器安裝在皮帶輸送機上，連接于處理器的輸入 端口，處理器利用其帶有RS485接口，并借助傳輸模塊，實現(xiàn)與PLC主站的通訊；PLC主站 通過光纜與中控室控制器的輸入端連接；所述的無線通訊網(wǎng)絡(luò)包括無線通訊發(fā)送器和無線 通訊接收器，無線通訊發(fā)送器連接于中控室控制器的輸出端口，無線通訊接收器連接于卸 船機PLC的輸入端；卸船機PLC與振動給料器變頻器的控制端相連接；電源電路為整個裝 置提供電源。
[0005]本實用新型所公開的控制礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置，其作用是這樣實現(xiàn) 的:
[0006]一、卸船機放料自動調(diào)控:
[0007]I)通過稱重傳感器及處理器計量皮帶輸送機的實時流量，并利用傳輸模塊將流量 數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC主站，再發(fā)送至中控室控制器及顯示器、卸船機PLC及顯示器；
[0008]2)卸船機PLC分析上述流量數(shù)據(jù)，與設(shè)定值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制振動給 料器變頻器，以實現(xiàn)振動給料器給料速度的自動調(diào)整:
[0009]當流程流量在額定流量以下時，卸船機司機根據(jù)實時顯示的數(shù)據(jù)，可以逐漸加大流量。
[0010]當流程流量超過額定流量吋，卸船機顯示器顯示流程超重，報警，并自動降低卸船機振動給料器放料速度；
[0011]當流程流量超過最大允許流量時，卸船機顯示器顯示超負荷，自動停止卸船機振動給料器放料；
[0012]ニ、卸船機司機查詢皮帶輸送機流量:
[0013]I)卸船機PLC分析上述流量數(shù)據(jù)，形成圖文顯示和波形趨勢圖，顯示在卸船機顯示器的界面；
[0014]2)通過InTouch Development組態(tài)軟件,設(shè)計數(shù)據(jù)庫，卸船機PLC將皮帶輸送機流量數(shù)據(jù)進行計算、分析和統(tǒng)計，并通過局域網(wǎng)實現(xiàn)遠程訪問。
[0015]本實用新型所公開的礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置，可以實現(xiàn)對皮帶輸送機流量的遠程監(jiān)控，不僅能夠使皮帶輸送機流量保持在一定的控制范圍內(nèi)，井能及時地將皮帶輸送機流量當前的狀況反饋給卸船機PLC，同時司機通卸船機顯示器界面能夠隨時查詢皮帶輸送機任意時間的流量狀態(tài)數(shù)據(jù)，具有方便迅捷和實時有效地控制作業(yè)效率，以有效減少撒料漏料現(xiàn)象，防止過負荷作業(yè)對設(shè)備構(gòu)成不利影響的積極效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖部分進ー步公開了本實用新型的【具體實施方式】，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進ー步詳細說明，
[0017]圖1為礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置布置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置的邏輯框圖；
[0019]圖3為礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1、圖2所示，本實用新型所針對的礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置，包括稱重傳感器1、處理器、傳輸模塊8、PLC主站、中控室控制器4、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、電源電路5、振動給料器、卸船機PLC 2及卸船機室顯示器3。
[0021]上述的稱重傳感器1、處理器系利用電子皮帶秤所包含的稱重傳感器和處理器，無需另外購置和安裝。處理器利用其帶有RS485接ロ，并借助傳輸模塊，實現(xiàn)與PLC主站的通訊，PLC主站作為數(shù)據(jù)采集站可選用S7-226PLC，并用MODBUS RTU通訊協(xié)議實現(xiàn)S7-226 PLC和處理器之間的通訊連接，現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)采用主從尋址方式訪問；稱重傳感器獲取流量信號，經(jīng)處理器處理后，借助傳輸模塊發(fā)送流量信號至PLC主站，PLC主站通過光纜發(fā)送信號至中控室。
[0022]利用無線通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)中控室控制器與卸船機PLC之間的無線通信。所述的無線通訊網(wǎng)絡(luò)包括無線通訊發(fā)送器6和無線通訊接收器7，中控室有2臺無線通訊發(fā)送器，與中控室控制器連接；在每臺卸船機上安裝I臺無線通訊接收器，與卸船機PLC連接。卸船機上的無線通訊接收器接收來自中控室中的無線通訊發(fā)送器所發(fā)送的流量數(shù)據(jù)，卸船機PLC根據(jù)皮帶輸送機上物料的流量，分析判斷是否該增加振動給料器變頻器的頻率，進而皮帶輸送機上的放料量。[0023]顯然，應(yīng)設(shè)置所述的電源電路5為整個裝置提供電源。另外，為簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，上 述的稱重傳感器及處理器可用SIEMENS BW500皮帶秤代替。
[0024]所述的皮帶秤可以對皮帶負載和速度信號進行處理，并精確計算出固體的流量和 累計量，皮帶秤與PLC主站之間的數(shù)據(jù)傳送，是通過皮帶秤所集成的RS485接口連接至相應(yīng) 的傳輸模塊完成的，并采用MODBUS RTU通訊協(xié)議實現(xiàn)S7-226 PLC和皮帶秤之間的通訊連 接。皮帶秤采集的流量信號，由PLC主站通過光纜傳至中控室控制器，再由中控室中的無 線通訊發(fā)送器將信號傳至卸船機中的無線通訊接收器，卸船機接收信號后由卸船機PLC對 流量數(shù)據(jù)進行處理和分析。
[0025]在【具體實施方式】中，皮帶秤可采用功能齊全的積分儀BW500，皮帶負載和速度信號 被處理，精確計算出固體的流量和累計量。BW500集成了標準RS-232和RS-485通訊接口， 通訊協(xié)議集成了 M0DBUS-RTU和M0DBUS-ASCII以及標準DOLPHIN共3種。由于現(xiàn)場有2臺 BW500控制器，分別采集兩條皮帶輸送機的數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場的應(yīng)用化境，最終采用皮帶秤的 RS485接口 MODBUS RTU通訊協(xié)議用于S7-226 PLC和BW500之間的通訊連接，現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)采用 主從尋址方式訪問。無線設(shè)備采用美國INTnCOM 2.4G產(chǎn)品為主的無線通訊系統(tǒng)，此產(chǎn)品 具備的優(yōu)勢:具備2.4G許可頻段；無線電調(diào)制方式為0FDM，40M帶寬，108Mbps速率；600毫 瓦發(fā)射功率；-74 dbm到-97DBM的靈敏度，設(shè)備可靠，性能領(lǐng)先。
[0026]在若干臺卸船機上各設(shè)置一個數(shù)據(jù)接收端，接收器SRM6320接受到報文數(shù)據(jù)后， 對數(shù)據(jù)報文進行解碼，解碼后的數(shù)據(jù)通過工業(yè)以太網(wǎng)連接到卸船機本身工業(yè)以太網(wǎng)。這樣 就實現(xiàn)了皮帶輸送機數(shù)據(jù)與卸船機數(shù)據(jù)的物理層面上的無縫通訊和數(shù)據(jù)共享。
[0027]下面結(jié)合附圖3對本實用新型所公開的礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置的工 作原理作進一步的說明:
[0028]皮帶輸送機的皮帶秤稱重計量當前的流量數(shù)據(jù)，經(jīng)過傳輸模塊發(fā)送給PLC主站， 再通過光纜傳至中控室控制器。中控室中的無線通訊發(fā)送器將信號發(fā)送至卸船機，并由 卸船機上的無線通訊接收器接收，進而由卸船機PLC對皮帶秤采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分 析，生成皮帶輸送機流量控制值，以控制卸船機振動給料器放料量。
[0029]當流程流量在額定流量，如7500t/h以下時，卸船機司機根據(jù)實時顯示的流程流 量,可以逐漸加大流量。
[0030]當流程流量達到7500t/h，司機室CMS顯示流程超重報警，并自動降低卸船機振動 給料器放料速度。
[0031 ] 當流程流量超過8500t/h，司機CMS室顯示超負荷，自動停止卸船機振動給料器放 料。
[0032]本實用新型所公開的礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置，還具有卸船機查詢皮帶 輸送機流量CMS界面，司機室CMS系統(tǒng)界面具有相應(yīng)的圖文顯示和波形趨勢圖顯示，司機可 以實時查看地面皮帶輸送機作業(yè)流量的相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過分析軟件協(xié)助司機控制作業(yè)過程 中的操作。卸船機PLC具有硬件及編譯控制程序，實現(xiàn)振動給料器能夠根據(jù)流量大小控制 放料功能。通過InTouch Development組態(tài)軟件,設(shè)計數(shù)據(jù)庫,web網(wǎng)站發(fā)布。將皮帶輸送 機信號進行系統(tǒng)計算、分析和統(tǒng)計，最后通過圖形化界面顯示在網(wǎng)頁上。通過局域網(wǎng)，實現(xiàn) 辦公網(wǎng)遠程訪問，為進一步做到定量分析、統(tǒng)計做好了基礎(chǔ)。具有提高作業(yè)效率、有效減少 撒料漏料量、保障生產(chǎn)安全、改善社會經(jīng)濟效益的積極效果。
【權(quán)利要求】
1.一種礦石卸船系統(tǒng)流量監(jiān)測與控制裝置，其特征在于，包括稱重傳感器(I)、處理器、傳輸模塊(8)、PLC主站、中控室控制器(4)、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、電源電路(5)、振動給料器、卸船機PLC(2)及卸船機室顯示器(3);稱重傳感器安裝在皮帶輸送機上，連接于處理器的輸入端ロ，處理器利用其帶有RS485接ロ，并借助傳輸模塊，實現(xiàn)與PLC主站的通訊；PLC主站通過光纜與中控室控制器的輸入端連接；所述的無線通訊網(wǎng)絡(luò)包括無線通訊發(fā)送器(6)和無線通訊接收器(7)，無線通訊發(fā)送器連接于中控室控制器的輸出端ロ，無線通訊接收器連接于卸船機PLC的輸入端；卸船機PLC與振動給料器變頻器的控制端相連接；電源電路為整個裝置提供電源。
【文檔編號】B65G67/60GK203428571SQ201320458371
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】李國清, 楊新宇, 毛義通 申請人:李國清