[發明專利]三段式速度給定礦井提升機控制方法及裝置

無效

• 申請號: 201110157553.4
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN102275788A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 戴鵬;姜建國;伍小杰;左東升;吳瑋;王貴峰;常林;趙文翰;于月森;徐立華
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;徐州寶迪電氣有限公司
• 主分類號: B66B1/28
• 分類號: B66B1/28;B66B19/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本發明涉及一種礦井提升機控制裝置，特別涉及一種基于行程內反饋的三段式速度給定礦井提升機控制方法及裝置。

背景技術

提升機在礦山承擔著礦物的提升、人員的上下、材料和設備的運送等任務，對礦山生產起著非常關鍵的作用。對提升機運行速度的控制，必須要有一個按速度要求而確定的可靠的控制參考信號，即調節系統中的“速度給定信號”，才能保證安全和準確安全地完成提升任務，目前國內提升機動力制動調速系統大部分采用時間給定v=f(t)，給定參考以時間為函數（其減速點仍然以設定的某行程給出）。就時間給定方式而言，實際調速系統存在靜態誤差時，將會出現如下問題：（1）在下放重物時，提升容器到達井口速度加大，不安全；（2）該方式受負載影響其減速時間變化較大，影響效率和安全。時間給定控制方式特別是在減速段，因其積分作用可能產生較大的路程-速度偏差而導致對提升安全極為不利的影響。所以無論從工作原理或從使用角度，時間給定方式都不適宜在提升控制中推廣使用。而且傳統的提升機速度控制為四段式或五段式，從前的S型曲線包括加速、等速、減速、爬行及平層4個階段，這樣可以保證人體適應程度、平滑調速和調速精度。但是這種方式采用了爬行階段，所以一定程度上影響了提升效率，隨著傳感器技術的提高、實時控制系統的出現以及監視系統的完善，整體效率偏低。

發明內容

本發明的目的是要提供一種基于行程內反饋的三段式速度給定礦井提升機控制方法及裝置，解決傳統的提升機提升過程功耗大、效率低、穩定性低的問題。

本發明的目的是這樣實現的：該控制裝置包括行程檢測器、行程給定器、速度檢測器、速度給定器、DSP處理器和輸出接口電路，行程檢測器、行程給定器、速度檢測器、速度給定器均與DSP處理器的輸入端連接；?DSP處理器的輸出端通過輸出接口電路與提升機功率控制系統連接。

控制方法：首先利用位置檢測器檢測煤礦提升機絞車行程，從而使控制器實現對提升機位置的控制；利用行程檢測器檢測行程，利用速度檢測器檢測提升或下放速度等物理量，然后對檢測到的物理量在信號級回路匯總進行數據采樣，采樣之后得到的是電壓量，將電壓量數據送入控制器作為控制依據；

行程給定器所輸出的行程給定值以及速度給定器所輸出的速度給定值經三段式給定處理環節后，輸出的值均為滿足三段式的控制方法的行程給定值和速度給定值，行程檢測器所測得的實際行程值和滿足三段式控制方法的行程給定值經行程調節器后，再輸入到速度調節器，同時滿足三段式控制方法的速度給定值以及由速度檢測器檢測到的實際速度值均輸入到速度調節器，最后速度調節器的輸出值和加速度控制器的輸出值輸入到力矩計算環節，計算得到最終的力矩。

有益效果，由于采用了上述了方案，在DSP處理器中實現三段式控制策略，采用三段式S型曲線，即加速、勻速和減速3個階段，這樣減少了爬行及平層階段，節約了絞車提升和下放時間，大幅提升了提升效率。同時采用行程內反饋控制提升機位置，這樣在提高效率的同時提高控制精度，達到高效穩定的目的。控制器輸出信號為PWM脈沖信號，可直接經驅動電路控制變流器裝置，進而變流器裝置控制主提升機穩定高效運行。控制器電路模塊包括JTAG編程接口，時鐘產生電路，保護電路，模數轉換電路等外圍設備，這些設備確保了控制器的安全穩定高效運行，使得調試很安裝都更加方便。

優點：本裝置采用行程內反饋的三段式速度給定提升機控制方法，提升速度快，控制精度高，而且結構簡單、操作方便，對不同型號的提升機都適用。

附圖說明

圖1是本發明的結構框圖。

圖2是本發明的DSP處理器內部軟件處理框圖。

圖3是本發明的三段式S型速度給定曲線圖。

1、行程檢測器；2、行程給定器；3、速度檢測器；4、速度給定器；5、DSP處理器；6、輸出接口電路；7、行程給定值；8、速度給定值；9、三段式給定處理環節；10、實際行程值；11、行程調節器；12、加速度控制器；13、實際速度值；14、速度調節器；15、力矩計算環節。

具體實施方式

下面結合附圖中的實例對本發明做進一步描述：

實施例1：該控制裝置包括行程檢測器1、行程給定器2、速度檢測器3、速度給定器4、DSP處理器5和輸出接口電路6，行程檢測器1，行程給定器2，速度檢測器3，速度給定器4均與DSP處理器5的輸入端連接；?DSP處理器的輸出端通過輸出接口電路與提升機功率控制系統連接。