一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统技术方案

本发明专利技术是一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统，包括中央控制室、高压供电室、若干个现场驱动站，中央控制室包括中央操作站、中央控制器和数据网关，高压供电室包括若干组高压开关设备，现场驱动站包括变频永磁一体驱动装置、就地控制箱；中央控制室的数据网关与若干个现场驱动站内的就地控制箱相连，高压供电室内的每组高压开关设备分别与其中一个现场驱动站内的若干个变频永磁一体驱动装置一一对应连接。本发明专利技术利用变频永磁一体驱动装置替代了传统交流异步电动机和工频启动方案，提高了驱动传动效率，节省了重载启动时间；模块化设计，优化了中央控制系统皮带机流程运行逻辑和安全保护逻辑，提高散货码头输送设备整体利用率和安全性。用率和安全性。用率和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统


[0001]本专利技术涉及港口散货输送控制系统的
，尤其涉及一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济技术的发展，港口码头散货装卸效率不断提高，长距离、大运量、高带速、大功率的皮带机在港口输送领域被大规模应用，提高了材料运输效率，节约企业运输成本，对环境保护起到积极作用。由于综合型散货码头输送的物料种类较多，煤炭、矿粉、粮食密度差别较大，如果依然采用传统模式下工频电源驱动，交流异步电动机加之液力耦合器传动，长期运行会导致传动效率低、启动电流对电网冲击大、高转速启动机械冲击大、负载不均衡、制动加速度局部不平衡导致的胶带局部张力过大、皮带机使用寿命低，维护成本高等问题。

技术实现思路

[0003]随着永磁电机、电力电子技术、微处理器和集成电路的发展，研究推广永磁电机和变频调速方案替代传统交流异步电动机和工频启动方案可以大大提高皮带机输送作业输送效率，有利于节能；研究使用永磁变频一体式驱动装置代替传统变电所远程传动方案可以节省变电所建设投资，提高用电效率；研究输送机控制系统模块化设计，优化输送机流程运行逻辑，可以提高散货码头输送设备整体利用率。
[0004]基于上述原因，本专利技术提供一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统。
[0005]本专利技术为实现上述目的，采用以下技术方案：
[0006]一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统，包括中央控制室、高压供电室、若干个现场驱动站，中央控制室包括依次连接的中央操作站、中央控制器和数据网关，高压供电室包括若干组高压开关设备，每个现场驱动站均包括若干个变频永磁一体驱动装置，若干个变频永磁一体驱动装置连接有就地控制箱；中央控制室的数据网关与若干个现场驱动站内的就地控制箱相连，高压供电室内的每组高压开关设备分别与其中一个现场驱动站内的若干个变频永磁一体驱动装置一一对应连接。
[0007]中央控制室内的中央操作站监控散货码头整体输送流程运行状态、各驱动运行状态以及报警信息，并进行单个现场驱动站的启停控制和流程的启停控制；中央控制室内的中央控制器中设有中央控制程序，中央控制程序负责散货码头整体生产流程控制，各现场驱动站的顺序逻辑控制；中央控制室内的数据网关负责实现中央控制室与现场驱动站内的就地控制箱的数据交互。
[0008]高压供电室内的每台高压开关设备负责为现场驱动站的一台变频永磁一体驱动装置供电，高压开关设备带有远程合/分闸功能。
[0009]现场驱动站内的就地控制箱内设有可编程控制器、输入输出模块、通讯网关、操作控制按钮；可编程控制器内置现场驱动站控制程序，可实现变频永磁一体驱动装置的软起
软停，并通过输入输出模块、通讯网关与中央控制室通讯，将变频永磁一体驱动装置运行信息反馈至中央控制室，操作控制按钮用于变频永磁一体驱动装置的操作模式切换和变频永磁一体驱动装置的手动运行操控。
[0010]变频永磁一体驱动装置包括皮带机驱动机构、调速机构，皮带机驱动机构为永磁电机，调速机构为变频器，永磁电机与驱动滚筒直接连接，变频器与永磁电机为一体式装置，变频永磁一体驱动装置连接有冷却系统，冷却系统采用风水交换冷却的方式。
[0011]中央控制室与高压供电室通过控制电缆连接，中央控制室根据变频永磁一体驱动装置使用情况对高压开关设备进行合分控制。
[0012]中央控制室与现场驱动站内就地控制箱之间的控制命令采用控制电缆连接，控制命令包括启动、停止、急停；运行情况使用光纤或无线网络进行连接，运行情况包括运行状态、停止状态、故障状态、运行速度值、运行时间、驱动温度，无线网络包括无线局域网和4G/5G移动通讯网。
[0013]就地控制箱与变频永磁一体驱动装置使用控制电缆进行启停命令传输，使用工业现场总线进行变频永磁一体驱动装置运行状态数据的传输。
[0014]就地控制箱内的可编程控制器控制若干台永磁变频驱动装置的同步启动停止，汇总每一台变频永磁一体驱动装置的运行状态并上传至中央控制室；根据中央控制室的生产作业指令对现场驱动站内各个变频永磁一体驱动装置进行控制。
[0015]中央控制器中设有中央控制程序负责采集散货码头的运行信息，根据生产作业要求给各现场驱动站下发运行指令，完成生产流程控制，根据现场设备的运行状态实时调整流程，在紧急时控制高压供电室的高压开关设备远程合/分闸，切断变频永磁一体驱动装置电源，保障现场生产安全。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术利用变频永磁一体驱动装置替代了传统交流异步电动机和工频启动方案，新的驱动技术及结构提高了驱动传动效率，节省了重载启动时间；使用变频器与永磁电机一体化设计，减少了传统方案中变电所变频柜设计，节省了变电所空间和整体投资；进行皮带机的变频永磁一体驱动装置控制系统模块化设计，优化了中央控制系统皮带机流程运行逻辑和安全保护逻辑，提高散货码头输送设备整体利用率和安全性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的结构示意图；
[0018]以下将结合本专利技术的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0020]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接
到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0021]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0022]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：
[0023]如图1所示，一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统，包括中央控制室、高压供电室、若干个现场驱动站，中央控制室包括依次连接的中央操作站、中央控制器和数据网关，高压供电室包括若干组高压开关设备，每个现场驱动站均包括若干个变频永磁一体驱动装置，若干个变频永磁一体驱动装置连接有就地控制箱；中央控制室的数据网关与若干个现场驱动站内的就地控制箱相连，进行皮带机运行信号数据交互；高压供电室内的每组高压开关设备分别与其中一个现场驱动站内的若干个变频永磁一体驱动装置一一对应连接，为现场皮带机的变频永磁一体驱动装置供电。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统，其特征在于，包括中央控制室、高压供电室、若干个现场驱动站，中央控制室包括依次连接的中央操作站、中央控制器和数据网关，高压供电室包括若干组高压开关设备，每个现场驱动站均包括若干个变频永磁一体驱动装置，若干个变频永磁一体驱动装置连接有就地控制箱；中央控制室的数据网关与若干个现场驱动站内的就地控制箱相连，高压供电室内的每组高压开关设备分别与其中一个现场驱动站内的若干个变频永磁一体驱动装置一一对应连接。2.根据权利要求1所述的一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统，其特征在于，中央控制室内的中央操作站监控散货码头整体输送流程运行状态、各驱动运行状态以及报警信息，并进行单个现场驱动站的启停控制和流程的启停控制；中央控制室内的中央控制器中设有中央控制程序，中央控制程序负责散货码头整体生产流程控制，各现场驱动站的顺序逻辑控制；中央控制室内的数据网关负责实现中央控制室与现场驱动站内的就地控制箱的数据交互。3.根据权利要求2所述的一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统，其特征在于，高压供电室内的每台高压开关设备负责为现场驱动站的一台变频永磁一体驱动装置供电，高压开关设备带有远程合/分闸功能。4.根据权利要求3所述的一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统，其特征在于，现场驱动站内的就地控制箱内设有可编程控制器、输入输出模块、通讯网关、操作控制按钮；可编程控制器内置现场驱动站控制程序，可实现变频永磁一体驱动装置的软起软停，并通过输入输出模块、通讯网关与中央控制室通讯，将变频永磁一体驱动装置运行信息反馈至中央控制室，操作控制按钮用于变频永磁一体驱动装置的操作模式切换和变频永磁一体驱动装置的手动运行操控。5.根据权利要求4所述的一种散货码头永磁变频皮带机驱动控制系统，其特征在于，变频永磁一体驱动装置包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦勇，张天晴，刘洁，胡艳，杨永良，张琼，
申请(专利权)人：中交第一航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：