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
【專利摘要】本發(fā)明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。本發(fā)明解決了變頻驅(qū)動型刮板輸送機不能根據(jù)負(fù)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)。本發(fā)明可提高綜采工作面自動化程度，可節(jié)約采礦消耗的電能。
【專利說明】一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦井下綜采工作面煤層開采【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(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(dān)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)均是采用于動設(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(fù)載情況調(diào)整刮板輸送機的運量，防爆高壓變頻器只是傳動部的一個部件。
[0003]此發(fā)明是一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠檢測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(fù)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]本發(fā)明的目的是一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明是一種用于變頻驅(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和高壓防爆組合開關(guān)、防爆變頻器控制器單元、下位機采集控制器的信號和通過程序算法通過防爆變頻器控制器單元對防爆變頻器進行控制，高壓防爆變頻器對刮板輸送機各個傳動部傳動裝置進行速度和轉(zhuǎn)矩控制。
[0006]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。
[0007]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)動信號通過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。
[0008]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。
[0009]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(fù)責(zé)采集傳感器的信號，上位機核心控制器負(fù)責(zé)程序運算和防爆變頻器的控制器單元進行數(shù)據(jù)交換。
[0010]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:本發(fā)明適用于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)，均能對其中任意一個變頻器進行系統(tǒng)控制，對兩者的混合系統(tǒng)也適用。
[0011]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，也可以由本質(zhì)安全型單片機系統(tǒng)組成，并且也可以用PLC組成。
[0012]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)安全型單片機系統(tǒng)組成，也可以用PLC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、物料傳感器，識別傳感器的位置和數(shù)量能夠靈活調(diào)整。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
[0014]1、本發(fā)明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(fù)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)。
[0015]2、本發(fā)明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)。
[0016]3、本發(fā)明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檢測、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系統(tǒng)化，提高煤礦開采生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0017]圖1為分體防爆變頻器驅(qū)動刮板輸送機控制系統(tǒng)圖。
[0018]圖2為一體防爆變頻器驅(qū)動刮板輸送機控制系統(tǒng)圖。
[0019]其中:1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防爆變頻器控功率單元，10物料傳感器，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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[0020]如圖1、圖2所示，本發(fā)明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)。
[0021]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(fù)責(zé)采集采煤機位置傳感器3、物料傳感器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。
[0022]如圖2所示，其變頻器和電機組合形成一體變頻傳動部，通常包括(轉(zhuǎn)載機驅(qū)動裝置4 一體、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)，還可以包括破碎機傳動部14 一體電機。其中，上位機核心控制器I通過獲取和高壓防爆組合開關(guān)16和下位機采集控制器2的信號通過程序算法對一體變頻電機進行綜合控制。
[0023]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。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明所述一種用于變頻驅(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(1)，上位機核心控制器(1)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.本發(fā)明所述一種用于變頻驅(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(1)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，并且有數(shù)據(jù)上傳功能；其中下位機采集控制器(2)位置能互換，具備冗余功能——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⑵。
3.本發(fā)明所述一種用于變頻驅(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)、物料傳感器(10)或識別傳感器(11)提供的信號進行運量判斷。
4.本發(fā)明所述一種用于變頻驅(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(fù)責(zé)采集傳感器的信號，上位機核心控制器(1)負(fù)責(zé)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.本發(fā)明所述一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)適用于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)，均能對其中任意一個變頻器進行系統(tǒng)控制，甚至對兩者的混合系統(tǒng)也在其權(quán)利保護范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:其中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)、傳感器(10)和傳感器(11)的位置和數(shù)量能夠靈活調(diào)整。
7.本發(fā)明所述一種用于變頻驅(qū)動型刮板輸送機控制系統(tǒng)，其特征在于:上位機控制器(1)核心器件可以由防爆型工業(yè)計算機組成，也可以由本質(zhì)安全型單片機系統(tǒng)組成，也可以用PLC組成，以上三種任何組成的形式均在其權(quán)利保護范圍內(nèi)。
8.本發(fā)明所述一種用于變頻驅(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(2)核心器件由本質(zhì)安全型單片機及其外圍電路組成，也可以用PLC及其外圍模塊組成，以上兩種形式均在其權(quán)利保護范圍內(nèi)。
【文檔編號】B65G43/00GK104291086SQ201410583903
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】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(zé)任公司