基于金属探测技术的除铁器智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于金属探测技术的除铁器智能控制系统，系统结构包括金属检测装置、控制系统及电源；其中金属检测装置选用永磁时差式金属探测传感器，通过将传感器检测信号反馈于主控单片机，主控单片机通过对信号的处理，将其传输给辅助控制系统，再由辅助控制系统，再根据所探测到的金属信号通过继电器分别控制除铁器的开停和胶带机的停车，可人为设置除铁器的工作范围；主控单片机还可将所接收的信号经处理显示出胶带机上的金属位置。本实用新型专利技术较传统电磁除铁器可节约电能85%以上，并可有效预防输送带纵向撕裂和破碎机卡死等安全事故的发生。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及金属探测
，尤其是涉及一种基于金属探测技术的除铁器智能控制系统。
技术介绍
电磁除铁器广泛用于冶金、矿山、选煤厂、电厂、陶瓷、建材、煤港码头、食品及饲料加工行业，新兴的垃圾处理工业，也需要除铁器回收废物中的钢铁，其中尤以煤炭行业应用最为广泛。传统的除铁器为了达到除铁目的，针对相对数量很小，但随时可能出现在输送带运送物料中的铁器，因无法智能识别，必须24小时连续工作，非常耗电。除铁器无法除去输送带运送物料中较大或较长的铁器，可能造成输送带纵向撕裂和破碎机卡死等安全事故，给安全生产带来较大隐患。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：目前所使用的除铁器为了更好地除去物料中的铁器，通常是24小时全天候工作，造成了很大的能源浪费；而且由于功能所限，对于运输传送带上长度大于1.5m、重量大于50kg的金属无法有效清除，容易引发胶带纵向撕裂和破碎机卡死等安全事故。针对以上技术问题，本技术所采取的技术方案是：提供一种基于金属探测技术的除铁器智能控制系统，能实现只在有铁器通过除铁器时才控制除铁器上电工作，当金属大小和重量超出除铁器所设置的工作范围时，能控制胶带机停止运行。本技术提供一种基于金属探测技术的除铁器智能控制系统，其设备结构包括：金属检测装置、分站、电源及控制单元。所述金属检测装置选用永磁时差式金属探测传感器，传感器的上、下传感器板安装在机械支架上，将检测到的信号及时传输给主控单片机进行模拟信号的处理、判断，其中主控单片机安装在传感器箱内部。所述控制单元结构包括主控单片机、辅助控制单片机，主控单片机与辅助控制单片机连接；所述主控单片机主要完成传感器输出信号（模拟信号）的采集、处理、通讯等功能，有金属通过时，发出信号传输给辅助控制单片机，辅助控制单片机经过处理后，对继电器发出控制信号，根据所探测到的金属信号分别控制除铁器的开停和胶带机的停车；所述主控单片机还有指示功能，可根据测试显示出胶带机上的金属位置，及统计通过的金属量，所述辅助控制单片机置于分站内，辅助控制单片机除了连接继电器输出单元外，还连接参数设置和状态指示单元与声光报警单元，且主控单片机与本安电源连接。所述电源，为本安电源：12V/2A，给金属探测装置与控制系统进行供电。永磁时差式金属探测传感器原理：如图3所示，由运算放大器组成加法器，正常情况下，U1和U2大小相等方向相反，使输出为零。如图4所示，当有金属通过传感器时：磁回路A发生变化，打破磁路的平衡使V0输出正信号，当金属通过B回路时，B回路磁场发生变化，打破磁路的平衡使V0输出负信号。动态即移动的金属使传感器有信号输出，静态的金属传感器没有信号输出。也就是说周围的金属对检测没有任何影响。比如强力胶带钢丝绳芯虽然在移动，但金属量始终没有变化，传感器没有信号输出。当煤流中含有金属时会引起金属量的变化，这时传感器有信号输出，输出信号的大小和金属的变化量成正比、距离成反比。工作原理：如图5所示，控制系统主控单片机进入自检程序，判断各单元工作是否正常,然后进入工作程序。传感器开始工作，判断煤流中是否有金属，并判断胶带机是否在运行；如果胶带机在运行，探测金属，根据传感器信号大小和持续时间长短，判断金属的大小或重量；并根据传感器之间信号大小关系，判断金属的相对位置。如果金属大小或重量没有超出除铁器所设定的工作范围，继电器控制除铁器开启，除铁后智能延时，停止除铁器工作。当金属大小或重量超出除铁器的工作范围时，继电器控制停止胶带机的运行，计算金属由于惯性移动的距离，并显示，显示金属靠近哪个传感器，方便于找到金属。然后自动取消停车信号，传感器继续工作。本技术有益效果是：该系统对电磁除铁器智能升级改造后，相比传统电磁除铁器节约电能85%以上；预防输送带纵向撕裂和破碎机卡死等安全事故，显著节约能源消耗的同时预防安全事故的发生。在工艺上，采用最新和先进的元器件、模块化结构；系统稳定可靠，易维护，最大限度考虑应用场所的复杂环境，排除现场干扰，达到稳定运行；按不同功能、模块化设计，不同模块完成独立的功能，便于安装和维修。附图说明图1金属探测技术智能控制系统工作原理示意图；图2基于金属探测技术智能控制系统的除铁器总体结构示意图；图3永磁时差式金属探测传感器原理电路图；图4永磁时差式金属探测传感器探测原理示意图；图5基于金属探测技术智能控制系统的除铁器工作原理图；图中：1、磁敏传感器U1；2、永磁铁A；3、永磁铁B；4、磁敏传感器U2；5、物料。具体实施方式如图2所示，设置基于金属探测技术的除铁器智能控制系统的除铁器，其除铁器智能控制系统结构包括：永磁时差式金属探测传感器、分站、电源及控制单元，由分站、电源及控制单元分别连接660V整流控制柜连接与胶带机集控装置，整流控制柜与电磁式除铁器主机连接。永磁时差式金属探测传感器，传感器的上、下传感器板安装在机械支架上，将检测到的信号及时传输给主控单片机进行处理、判断。控制单元结构包括主控单片机与辅助控制单片机，其中主控单片机与辅助控制单元连接，辅助控制单片机置于分站内，且辅助控制单片机分别与继电器、参数设置和状态指示单元及声光报警单元连接，主控单片机与本安电源连接；所述主控单片机主要完成传感器输出信号（模拟信号）的采集、处理、通讯等功能，有金属通过时，发出信号传输给辅助控制单片机，辅助控制单片机经过处理后，对继电器发出控制信号，根据所探测到的金属信号分别控制除铁器的开停和胶带机的停车；所述主控单片机还有指示功能，可根据测试显示出胶带机上的金属位置，及统计通过的金属量。所选电源，提供本安电源：12V/2A，用于给金属探测装置与控制系统进行供电。电磁式除铁器，是依靠其连接的660V整流控制柜，整流控制柜将三相660V整流改成脉动直流电，用电流通过线圈时所产生的直流磁场将胶带机上所检测到的铁器吸起并卸载。所使用的声光报警器包括人机接口界面、输入设置参数、显示设备工作状态与金属位置，以及声光报警等功能。工作前，设置除铁器的工作范围为长度大小为1.5m，重量为50kg。如图1所示，控制系统主控单片机进入自检程序，判断各单元工作是否正常,然后进入工作程序。传感器开始工作，判断煤流中是否有金属，并判断胶带机是否在运行；如果胶带机在运行，探测金属，根据传感器信号大小和持续时间长短，判断金属的大小或重量；并根据传感器之间信号大小关系，判断金属的相对位置。如果金属大小或重量没有超出除铁器所设定的工作范围，继电器控制除铁器开启，除铁后智能延时，停止除铁器工作。当金属大小或重量超出除铁器的工作范围时，继电器控制停止胶带机的运行，计算金属由于惯性移动的距离，并显示，显示金属靠近哪个传感器，方便于找到金属，然后自动取消停车信号，传感器继续工作。根据，实际应用中的需要，可以对智能控制系统改进行调整：（1）根据实际要求的限制，设置除铁器的工作范围；（2）当所遇铁器超出除铁器工作范围，可以增加报警装置的设置；（3）主控单片机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于金属探测技术的除铁器智能控制系统，设备结构包括金属检测装置、分站、电源及控制单元，其特征在于：所述金属检测装置选用永磁时差式金属探测传感器，传感器的上、下传感器板安装在机械支架上，传感器与主控单片机连接；所述控制单元结构包括主控单片机与辅助控制单片机，其中主控单片机与辅助控制单片机连接，发出信号传输给辅助控制单片机；所述辅助控制单片机置于分站内，且辅助控制单片机与继电器连接，此外还连接参数设置和状态指示单元与声光报警单元；主控单片机与本安电源连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于金属探测技术的除铁器智能控制系统，设备结构包括金属检测装置、分站、电源及控制单元，其特征在于：
所述金属检测装置选用永磁时差式金属探测传感器，传感器的上、下传感器板安装在机械支架上，传感器与主控单片机连接；
所述控制单元结构包括主控单片机与辅助控制单片机，其中主控单片机与辅助控制单片...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海涛，李永红，张高峰，李帅，
申请(专利权)人：山西科为感控技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14