一種帶式運輸機的控制系統及其控制方法與流程

2023-05-30 10:36:51 1

本發明涉及一種帶式運輸機的控制系統及其控制方法。

背景技術：

一般用於礦山運輸的帶式輸送機，其負載都不是固定的，不均勻的，或輕或重，或者是空載。若輸送機一直高速運行，對設備的壽命會存在影響。而且一直高速運行，也會增加耗電量。一般的礦山帶式運輸機都是單電機驅動的，這樣的驅動方式會存在一些問題。現在的運輸都是大量和長距離的運輸，單電機驅動的方式已經不能滿足要求了。

技術實現要素：

本發明目的在於：針對上述存在的問題，提供一種帶式運輸機的控制系統及其控制方法。該控制系統能夠根據負載的大小自動調節帶式運輸機的轉速，能夠實現雙電機同步驅動帶式運輸機。

本發明採用的技術方案如下：

本發明公開了一種帶式運輸機的控制系統，包括主動驅動電機速度傳感器、從動驅動電機速度傳感器、PLC、主動驅動電機變頻器、從動驅動電機變頻器，主動驅動電機速度傳感器、從動驅動電機速度傳感器與PLC的輸入端電連接，PLC的輸出端與主動驅動電機變頻器和從動驅動電機變頻器電連接，主動驅動電機連接在主動驅動電機變頻器上，從動驅動電機連接在從動驅動電機變頻器上，其中主動驅動電機速度傳感器用於檢測主動驅動電機的速度，並將檢測到的速度信號以模擬量的形式傳送給PLC，所述從動驅動電機速度傳感器用於檢測從動驅動電機的速度，並將檢測到的速度信號以模擬量的形式傳送給PLC，所述主動驅動電機變頻器主要用於主動驅動電機調速，從動驅動電機變頻器主要用於從動驅動電機調速，所述主動驅動電機速度傳感器安裝在主動驅動電機處，從動驅動電機速度傳感器安裝在從動驅動電機處。

進一步的，所述控制系統的控制方法如下：

（1）帶式運輸機正常運行情況下，當負載增大時，帶式運輸機加速運行，達到期望的速度後穩定運行；當負載減小時，帶式運輸機減速運行，達到期望的速度後穩定運行，空載時，以最低轉速運行；

（2）當負載值小於主動驅動電機過載負載時，主動驅動電機轉動；當負載大於等於主動驅動電機過載負載時，兩個驅動電機同時轉動；空載時只有主動驅動電機轉動；

（3）兩個驅動電機轉動時，從動驅動電機的速度要跟主動驅動電機的速度同步；

進一步的，所述主動驅動電機的速度取決與負載的變化，當負載變大時，PLC通過控制主動驅動電機的變頻器控制主動驅動電機加速，當負載變小時，PLC通過控制主動驅動電機的變頻器控制主動驅動電機減速。

進一步的，所述從動驅動電機的速度取決於主動驅動電機的速度，主動驅動電機速度傳感器和從動驅動電機速度傳感器分別檢測主動驅動電機的速度和從動驅動電機的速度，然後以主動驅動電機的速度為判斷標準，若從動驅動電機的轉速小於主動驅動電機的轉速，則PLC通過控制從動驅動電機變頻器控制從動驅動電機加速；若從動驅動電機的轉速大於主動驅動電機的轉速，則PLC通過控制從動驅動電機變頻器控制從動驅動電機減速。

進一步的，所述控制系統是一個閉環控制系統。

綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

（1）控制系統開發容易，穩定性高，維護方便。

本發明的控制系統採用PLC進行控制，PLC的功能不斷的完善，控制功能也越來越複雜能夠運用於運動控制，相比於一般的單片機控制系統能夠縮短開發周期，具有更高的穩定性，維護更加方便。

（2）減小驅動電機啟動對電網的衝擊，減少電能消耗。

驅動電機採用變頻器控制，能夠實現電機的軟啟動，減小對電網的衝擊，驅動電機根據負載的不同進行調速，以保證功率的平衡，減小對驅動電動機的衝擊，同時能夠降低電能的消耗。

（3）提高運輸能力，提高驅動電機的壽命。

帶式運輸機採用雙電機驅動，能夠提高帶式運輸機的運輸能力，主從驅動電機採用同步驅動的方式進行，這樣能夠保證輸出功率的平衡，提高驅動電動機的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明的控制系統結構框圖；

圖中標記： 1-主動驅動電機速度傳感器，2-從動驅動電機速度傳感器，3-主動驅動電機變頻器，4-從動驅動電機變頻器，5-主動驅動電機， 6-從動驅動電機 。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

實施例1：

如圖1所示，帶式運輸機的控制系統，包括主動驅動電機速度傳感器1、從動驅動電機速度傳感器2、PLC、主動驅動電機變頻器3、從動驅動電機變頻器4。

主動驅動電機速度傳感器1用於檢測主動驅動電機5的速度，並將檢測到的速度信號以模擬量的形式傳送給PLC，所述從動驅動電機速度傳感器2用於檢測從動驅動電機6的速度，並將檢測到的速度信號以模擬量的形式傳送給PLC，所述主動驅動電機變頻器3主要用於主動驅動電機調速5，從動驅動電機變頻器4主要用於從動驅動電機調速6，所述主動驅動電機速度傳感器安裝在主動驅動電機處，從動驅動電機速度傳感器安裝在從動驅動電機處。

主動驅動電機速度傳感器1、從動驅動電機速度傳感器2與PLC的輸入端電連接。因為傳感器檢輸出的信號是電流信號，必須以模擬量的形式傳遞，所以主從驅動電機速度傳感器必須接到PLC輸入端的模擬量接口上。

PLC的輸出端與主動驅動電機變頻器3和從動驅動電機變頻器4電連接，主動驅動電機5連接在主動驅動電機變頻器上3，從動驅動電機6連接在從動驅動電機變頻器4上。

該控制系統的控制方法如下：

當負載增大時，帶式運輸機加速運行，達到期望的速度後穩定運行；當負載減小時，帶式運輸機減速運行，達到期望的速度後穩定運行，空載時，以最低轉速運行。

當負載小於主動驅動電機5過載負載時，主動驅動電機5轉動；當負載大於等於主動驅動電機5過載負載時，兩個驅動電機同時轉動；空載時只有主動驅動電機5轉動。

兩個驅動電機轉動時，從動驅動電機6的速度要跟主動驅動電機5的速度同步。

主動驅動電機5的速度取決與負載的變化，當負載變大時，PLC通過控制主動驅動電機變頻器3控制主動驅動電5機加速，當負載變小時，PLC通過控制主動驅動電機變頻器3控制主動驅動電機5減速。負載信號是通過電流的方式進行傳遞的，負載電流的信號來源於主動驅動電機變頻器3的電流反饋信號。

當負載值小於主動驅動電機5過載負載時，主動驅動電機5轉動；當負載值大於主動驅動電機5過載負載時，兩個驅動電機同時轉動；空載時只有主動驅動電機5轉動。過載負載值是以電流信號的形式傳送給PLC的模擬量模塊，然後經A/D轉換後，與事先設定好的主動驅動電機5的最大過載值進行比較，然後控制主從驅動電機的輸出。

兩個驅動電機轉動時，從動驅動電機6的速度要跟主動驅動電機5的速度同步。所述從動驅動電機6的速度取決主動驅動電機5的速度，兩個速度傳感器分別檢測主從驅動電機的速度，然後以主動驅動電機5的速度為判斷標準，主動驅動電機速度傳感器檢測1的電流信號作為給定值，從動驅動電機速度傳感器2檢測的電流信號作為反饋值，將給定值與反饋值進行求差，將所得的偏差信號作為控制信號，發送給PLC。PLC採用PID的方式來控制輸出。若從動驅動電機6的轉速小於主動驅動電機5的轉速，則PLC通過控制從動驅動電機變頻器4控制從動驅動電機6加速；若從動驅動電機6的轉速大於主動驅動電機5的轉速，則PLC通過控制從動驅動電機變頻器4控制從動驅動電機6減速。從動驅動電機速傳感器2的速度反饋，構成了一個反饋通道，使控制系統構成了一個閉環控制系統。