一种基于煤流量检测的皮带调速系统及调速方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于煤流量检测的皮带调速系统和调速方法，所述一种基于煤流量检测的皮带调速系统包括皮带运行控制箱、给煤机控制箱、皮带驱动电机、第一调速单元、往复式给煤机、第二调速单元、数据检测单元以及煤仓，所述数据检测单元包括料位计、接近开关，二者均与皮带运行控制箱通讯，所述皮带运行控制箱与给煤机控制箱通讯连接，所述皮带运行控制箱通过第一调速单元与皮带驱动电机控制连接，所述给煤机控制箱通过第二调速单元与往复式给煤机控制箱控制连接；本发明专利技术通过料位计以及接近开关检测的数据判断煤流量大小，并根据煤流量对皮带机进行优化控制。

Belt speed regulating system based on coal flow detection and speed regulating method

The invention discloses a belt speed control system and control method of coal flow detection based on the a belt drive system of coal flow detection including running belt coal feeder control box, control box, belt drive motor, the first control unit, reciprocating to the coal machine, second speed control unit, detection unit and data based on coal bunker, the data detection unit comprises a material level meter, proximity switch, and the two are running belt control box for communication, the running belt coal feeder control box and control box communication connections, the running belt control box is connected with the motor control through the first speed adjusting unit and the belt drive, the coal feeder control box the second speed unit with reciprocating coal feeder control box control connection; the size of the flow through the judgment of coal level meter and proximity switch detection data, and according to the flow of coal Optimize the belt conveyor.

【技术实现步骤摘要】
一种基于煤流量检测的皮带调速系统及调速方法
本专利技术涉及煤炭运输皮带机调速
，具体涉及一种基于煤流量检测的皮带调速系统及调速方法。
技术介绍
使用变频器来驱动煤炭运输皮带机运行，可以通过变频器控制皮带驱动电机的运行速度，实现皮带机带速的调节，但是由于控制系统的不完善，目前大多数场合没有充分发挥皮带机带速可调的特性，也未体现出变频器驱动与其他驱动方式的差异化和优越话。同时，由于煤矿的特殊生产条件，使得带皮带机的运煤量是不均匀的，若皮带机一直保持高速运行，对于机械传动系统会造成较为严重的影响，电能消耗也比低速运行时大得多。CN204508003U号技术专利提供了一种可调速输煤皮带机，包括，皮带机，电机数量为四个，电机与皮带机连接并带动皮带机运转；电源，电源与变频器连接；变频器数量为四个，分别设置在电源与各电机之间，变频器根据控制系统发送来的控制参数改变电源供电频率后传输到电机，控制电机转速及转矩，该技术采用控制系统及变频器，变频器通过改变频率控制电机转速及输出转矩，调整参数简洁，加减速时间连续可调，有效降低启停造成的冲击，但该技术针对煤矿运输过程中由运煤量不均匀所造成的问题，没有给出很好的解决方案。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于煤流量检测的皮带调速系统和调速方法，本专利技术可根据煤流量调节皮带机带速，实现其优化控制。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于煤流量检测的皮带调速系统，包括皮带运行控制箱、给煤机控制箱、皮带驱动电机、第一调速单元、往复式给煤机、第二调速单元、数据检测单元以及煤仓，所述数据检测单元包括料位计、接近开关，二者均与皮带运行控制箱通讯连接，所述料位计安装于煤仓内，用于检测煤仓内的煤位高度，所述接近开关为4个，其中，1个安装于往复式给煤机的往复板上方，另外3个分别安装于皮带尾部、中部和头部三处的上方，用于检测这四处的煤流高度，所述皮带运行控制箱与给煤机控制箱通讯连接，所述皮带运行控制箱通过第一调速单元与皮带驱动电机控制连接，并根据煤仓的煤位高度、皮带驱动电机负载状态以及往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处的煤流高度控制皮带驱动电机的转速，所述往复式给煤机装于煤仓的出煤口处，用于向皮带给煤，所述给煤机控制箱通过第二调速单元与往复式给煤机控制箱控制连接，并根据煤仓的煤位高度控制往复式给煤机的转速。进一步，所述皮带驱动电机包括主电机以及从电机，所述第一调速单元包括与主电机控制连接的主变频器以及与从电机控制连接的从变频器，所述主变频器与皮带运行控制箱通讯连接，所述从变频器与主变频器通讯连接，所述主电机数量为1台，所述从电机数量至少为1台。进一步，所述皮带运行控制箱为PLC控制箱，所述主变频器以及从变频器均为防爆变频器。进一步，一种基于煤流量检测的皮带调速方法，包括如下步骤：S1：调速系统初始化，控制皮带驱动电机高速运行；S2：调速系统读取料位计采集的煤仓的煤位高度h，读取主变频器采集的主电机的负载电流I；S3：调速系统根据h判断煤仓的煤位状态，若煤仓的煤位为高煤位则进入S4，若煤仓的煤位为中煤位则进入S5，若煤仓的煤位为低煤位则进入S6，若煤仓的煤位不为高煤位、中煤位以及低煤位任何一种状态则启动故障报警，系统结束运行；S4：调速系统控制往复式给煤机高速运行，并控制皮带驱动电机继续高速运行，在一个运行周期后读取接近开关采集的往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处煤流高度，并判断是否发生高煤位逻辑故障，若发生高煤位逻辑故障则启动故障报警，系统结束运行，若未发生高煤位逻辑故障则返回S2；S5：调速系统控制往复式给煤机低速运行，并控制皮带驱动电机继续高速运行，在一个运行周期后读取接近开关采集的往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处煤流高度，并判断是否发生中煤位逻辑故障，若发生中煤位逻辑故障则启动故障报警，系统结束运行，若未发生中煤位逻辑故障则在一个延时周期后调速系统控制皮带驱动电机中速运行，并返回S2；S6：调速系统控制往复式给煤机关闭，在一个运行周期后读取接近开关采集的往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处煤流高度，并判断是否发生低煤位逻辑故障，若发生低煤位逻辑故障则启动故障报警，系统结束运行，若未发生低煤位逻辑故障则在一个延时周期后进入S7；S7：调速系统控制皮带驱动电机低速运行，在一个停机周期后控制皮带驱动电机关闭，并返回S1。进一步，所述S3中判断煤仓的煤位状态的规则如下，若h＞1/5H，则煤仓的煤位为高煤位，若1/5H＞h＞1/10H，则煤仓的煤位为中煤位，若h＜1/10H，则煤仓的煤位为低煤位，所述H为煤仓总高度。进一步，所述S4中判断是否发生高煤位逻辑的故障条件如下，往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处煤流高度不全为高位且主电机不为满载状态，判断主电机是否处于满载状态条件如下，I≥0.6IN，所述IN为主电机额定电流。进一步，所述S5中判断是否发生中煤位逻辑故障的条件如下，往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处煤流高度至少有一处为高位且主电机不为轻载状态，判断主电机是否处于轻载状态条件如下，0.3IN≤I＜0.6IN。进一步，所述S6中判断是否发生低煤位逻辑故障的条件如下，往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处煤流高度至少有一处为高位且主电机不为空载状态，判断主电机是否处于满载状态条件如下，0.2IN≤I＜0.3IN。进一步，判断往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处煤流高度为高位的条件如下，在整个运行周期内，不少于运行周期一半的时间，煤流达到接近开关的检测范围。进一步，所述运行周期为8min，所述延时周期为2min，所述停机周期为30min。进一步，所述往复式给煤机高速运行的运行频率为50Hz，其低速运行的运行频率为25Hz，所述皮带驱动电机高速运行的运行频率为50Hz，其中速运行的运行频率为35Hz，其低速运行的运行频率为25Hz。本专利技术的有益效果是：1、通过煤位高度、煤流高度以及主电机运行状态对皮带上煤流量的大小和分布情况进行识别和分析，并据此对皮带驱动电机进行自动调速控制，保证对皮带机的带速调节与矿井生产的实际情况一致，减少电能的消耗，降低机械磨损，从而减低生产成本，实现节能降耗的目标。2、避免操作人员对生产情况的误判、速度误调，避免出现生产事故，对提高皮带运输系统自动化水平，并改善皮带运输系统的安全性和可靠性有着重要的现实意义。附图说明图1为一种基于煤流量检测的皮带调速系统的结构原理图；图2为一种基于煤流量检测的皮带调速方法的流程图。具体实施方式为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合本专利技术的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。实施例一：如图1所示，一种基于煤流量检测的皮带调速系统，包括皮带运行控制箱、给煤机控制箱、皮带驱动电机、第一调速单元、往复式给煤机、第二调速单元、数据检测单元以及煤仓。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于煤流量检测的皮带调速系统，其特征在于，包括皮带运行控制箱、给煤机控制箱、皮带驱动电机、第一调速单元、往复式给煤机、第二调速单元、数据检测单元以及煤仓，所述数据检测单元包括料位计、接近开关，二者均与皮带运行控制箱通讯连接，所述料位计安装于煤仓内，所述接近开关为4个，其中，1个安装于往复式给煤机的往复板上方，另外3个分别安装于皮带尾部、皮带中部以及皮带头部三处的上方，所述皮带运行控制箱与给煤机控制箱通讯连接，所述皮带运行控制箱通过第一调速单元与皮带驱动电机控制连接，所述给煤机控制箱通过第二调速单元与往复式给煤机控制箱控制连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于煤流量检测的皮带调速系统，其特征在于，包括皮带运行控制箱、给煤机控制箱、皮带驱动电机、第一调速单元、往复式给煤机、第二调速单元、数据检测单元以及煤仓，所述数据检测单元包括料位计、接近开关，二者均与皮带运行控制箱通讯连接，所述料位计安装于煤仓内，所述接近开关为4个，其中，1个安装于往复式给煤机的往复板上方，另外3个分别安装于皮带尾部、皮带中部以及皮带头部三处的上方，所述皮带运行控制箱与给煤机控制箱通讯连接，所述皮带运行控制箱通过第一调速单元与皮带驱动电机控制连接，所述给煤机控制箱通过第二调速单元与往复式给煤机控制箱控制连接。2.根据权利要求1所述的一种基于煤流量检测的皮带调速系统，其特征在于，所述皮带驱动电机包括主电机以及从电机，所述第一调速单元包括与主电机控制连接的主变频器以及与从电机控制连接的从变频器，所述主变频器与皮带运行控制箱通讯连接，所述从变频器与主变频器通讯连接，所述主电机数量为1台，所述从电机数量至少为1台。3.根据权利要求2所述的一种基于煤流量检测的皮带调速系统，其特征在于，所述皮带运行控制箱为PLC控制箱，所述主变频器以及从变频器均为防爆变频器。4.根据权利要求1～3所述的基于煤流量检测的皮带调速系统的调速方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：调速系统初始化，控制皮带驱动电机高速运行；S2：调速系统读取料位计采集的煤仓的煤位高度h，读取主变频器采集的主电机的负载电流I；S3：调速系统根据h判断煤仓的煤位状态，若煤仓的煤位为高煤位则进入S4，若煤仓的煤位为中煤位则进入S5，若煤仓的煤位为低煤位则进入S6，若煤仓的煤位不为高煤位、中煤位以及低煤位任何一种状态则启动故障报警，系统结束运行；S4：调速系统控制往复式给煤机高速运行，并控制皮带驱动电机继续高速运行，在一个运行周期后读取接近开关采集的往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处煤流高度，并判断是否发生高煤位逻辑故障，若发生高煤位逻辑故障则启动故障报警，系统结束运行，若未发生高煤位逻辑故障则返回S2；S5：调速系统控制往复式给煤机低速运行，并控制皮带驱动电机继续高速运行，在一个运行周期后读取接近开关采集的往复式给煤机的往复板处、皮带尾部、皮带中部以及皮带头部四处煤流高度，并判断是否发生中煤位逻辑故障，若发生中煤位逻辑故障则启动故障报警，系统结束运行，若未发生中煤位逻辑故障则在一个延时周期后调速系统控制皮带驱动电机中速运...

【专利技术属性】
技术研发人员：董军，李昌杰，岳洪涛，杨树明，邹德明，范守俊，魏良跃，张祥新，翟超，邓新春，
申请(专利权)人：兖州煤业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37