[發明專利]管狀皮帶輸送機跑偏扭曲保護控制系統

有效

• 申請號: 201410545331.3
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104291089A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 金從兵;佘銘
• 申請（專利權）人: 湖北凱瑞知行科技有限公司
• 主分類號: B65G43/02
• 分類號: B65G43/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;楊曉燕

技術領域

本發明涉及電站、煤礦、港口等行業中的管狀皮帶輸送機的運行保護領域，具體涉及一種管狀皮帶輸送機跑偏扭曲保護控制系統。

背景技術

在電站、煤礦、港口等行業中應用廣泛的管狀皮帶運輸機，其運行過程中出現皮帶跑偏和扭曲現象是常見的故障，故障發生的重點部位在管狀皮帶輸送機的頂部及尾部。由于其頂部的負載過重，以及尾部受料不均勻從而引起皮帶扭曲，會造成管狀皮帶輸送機的皮帶在頭部或尾部翻面，或在滾筒上方產生折疊，甚至出現皮帶折疊面反包的現象。管狀皮帶輸送機的皮帶成型段扭曲范圍，以初始疊合點為基準的±30°以內為正常偏移值，若超出此極限，將導致輸送機設備無法正常工作或損壞。這類故障將導致輸送系統中的物料大量傾瀉，價值昂貴的皮帶徹底性損壞，從而進一步導致整套物料輸送系統的故障停機，裝置停工。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，針對現有管狀皮帶運輸機存在皮帶跑偏和扭曲現象造成的上述缺陷，提供一種管狀皮帶輸送機跑偏扭曲保護控制系統，針對管狀皮帶輸送機在運行過程中發生的皮帶位置偏移和扭曲進行自動監測并實施自動糾正和保護。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

管狀皮帶輸送機跑偏扭曲保護控制系統，包括三大單元：現場裝置單元、電氣控制機柜單元以及通訊單元；

所述現場裝置單元至少包括皮帶實時疊合點追蹤激光傳感器以及伺服電機，皮帶實時疊合點追蹤激光傳感器用于采集管狀皮帶輸送機需要追蹤和反饋的信號源，伺服電機用于對管狀皮帶輸送機的皮帶疊合點進行位置追蹤；

所述電氣控制機柜單元包括PLC控制器、伺服驅動器及電氣回路，PLC控制器通過電氣回路與伺服驅動器連接，伺服驅動器與現場裝置單元的伺服電機連接；電氣控制機柜單元用于通過PLC控制器接收皮帶實時疊合點追蹤激光傳感器采集的信號源并對其進行邏輯和過程程序運算，輸出指令到伺服驅動器，伺服驅動器對現場裝置單元的伺服電機進行管狀皮帶輸送機的皮帶疊合點的位置追蹤控制；

所述通訊單元包括連接電纜、GPRS無線傳輸器、PROFIBUS總線電纜，所述連接電纜用于連接現場裝置單元與電氣控制機柜單元，GPRS無線傳輸器用于電氣控制機柜單元的PLC控制器與第三方通訊端口數據傳輸，PROFIBUS總線電纜用于PLC控制器的通訊端口與其它同類型控制系統的PROFIBUS總線傳輸。

按上述方案，所述皮帶實時疊合點追蹤激光傳感器包括第一激光傳感器LS1、第二激光傳感器LS2，管狀皮帶輸送機的檢測皮帶通過輥輪合攏呈圓柱筒狀，第一激光傳感器LS1作用于檢測皮帶的外疊合端面(遠離圓柱筒狀皮帶圓心的皮帶端面)，第二激光傳感器LS2作用于管狀皮帶輸送機的檢測皮帶的內疊合端面(靠近圓柱筒狀皮帶圓心的皮帶端面)。

按上述方案，所述現場傳感器單元還包括一個皮帶初始疊合點檢測傳感器，皮帶初始疊合點檢測傳感器采用歸零接近開關LS3，歸零接近開關LS3安裝在皮帶最佳疊合點處。

按上述方案，所述電氣控制機柜單元的電氣回路設置有糾偏推桿控制回路，糾偏推桿控制回路包括糾偏推桿、糾偏裝置使能繼電器KC2，糾偏推桿通過糾偏裝置使能繼電器KC2的常開觸點構成通斷回路，糾偏裝置使能繼電器KC2線圈與PLC控制器的輸出端口連接(糾偏推桿通過PLC控制器發出指令控制其工作)。

本發明的工作原理：通過現場裝置單元的皮帶實時疊合點追蹤激光傳感器追蹤皮帶的疊合點位置，并將追蹤的信號源發送給電氣控制機柜單元的PLC控制器，PLC控制器通過信號組合判斷輸出指令到伺服驅動器，伺服驅動器對伺服電機的運行軌跡進行位置追蹤控制；同時，通過現場傳感器單元的皮帶初始疊合點檢測傳感器自動檢測皮帶的偏移量，發送信號給PLC控制器，PLC控制器根據偏移量運算來控制電氣回路的糾偏裝置，消除皮帶偏移和扭曲故障，清除伺服電機在運動中產生的誤差；通訊單元的GPRS無線傳輸器通過遠距離無線GPRS數據傳輸方式傳送和存貯PLC控制器的運行數據，實時監控和分析管狀皮帶輸送機的偏移量，并由PLC控制器針對皮帶糾偏裝置發出指令，進行偏移糾正。在若干同類型保護控制系統的應用中，采用通訊單元的PROFIBUS總線電纜在同類型控制系統之間進行PROFIBUS總線數據通訊方式的數據共享。

本發明與現有技術相比的有益效果在于：

1、針對管狀皮帶輸送機可能發生的皮帶偏移和扭曲等故障進行實時的偏移量監測，并通過PLC控制器來自動啟動糾偏裝置，達到針對皮帶偏移糾正的目的，徹底解決皮帶跑偏和扭曲故障，有效保護管狀皮帶輸送機的安全運行；