带式输送机可带载柔性启动调速装置控制器

203 编辑：中冶有色技术网来源：沈阳中煤设计研究院有限公司

2023-11-21 13:52:51

权利要求书： 1.带式输送机可带载柔性启动调速装置控制器，包括控制板（1），所述控制板（1）包括电机控制单元（1-1）和可编程控制单元（1-2），其特征在于，所述电机控制单元（1-1）包括电源保护电路（1-1-1），所述电源保护电路（1-1-1）分别与电源转换模块（1-1-10）、第一可控硅电路（1-1-2）、第二可控硅电路（1-1-3）和第三可控硅电路（1-1-4）连接，第一可控硅电路（1-1-2）、第二可控硅电路（1-1-3）和第三可控硅电路（1-1-4）分别与可控硅触发电路（1-1-8）双向连接，同时，第一可控硅电路（1-1-2）与检测保护模块（1-1-5）连接，第二可控硅电路（1-1-3）与第一电机检测保护模块（1-1-6）连接，第三可控硅电路（1-1-4）与第二电机检测保护模块（1-1-7）连接，所述检测保护模块（1-1-5）、第一电机检测保护模块（1-1-6）和第二电机检测保护模块（1-1-7）分别与检测保护电路（1-1-9）连接；所述可编程控制单元（1-2）包括微控制器（1-2-1），所述微控制器（1-2-1）分别与温度采集模块（1-2-2）、频率采集模块（1-2-3）、模拟量采集模块（1-2-4）、数字输入信号处理模块（1-2-5）、检测保护电路（1-1-9）、电源隔离模块（1-2-7）和数字输出信号处理模块（1-2-11）连接，所述微控制器（1-2-1）还分别与可控硅触发电路（1-1-8）、RS232收发器（1-2-8）、执行器控制模块（1-2-10）、第二双通道数字隔离器（1-2-12）和第一双通道数字隔离器（1-2-15）双向连接，所述电源隔离模块（1-2-7）与所述电源转换模块（1-1-10）连接，所述RS232收发器（1-2-8）与信息显示触摸屏（1-2-9）双向连接，所述第二双通道数字隔离器（1-2-12）与以太网控制器（1-2-13）双向连接，所述以太网控制器（1-2-13）与以太网接口（1-2-14）双向连接，所述第一双通道数字隔离器（1-2-15）与CAN总线收发器（1-2-16）双向连接，所述CAN总线收发器（1-2-16）与CAN总线接口（1-2-17）双向连接。

2.根据权利要求1所述带式输送机可带载柔性启动调速装置控制器，其特征在于，所述可编程控制单元（1-2）还包括与所述微控制器（1-2-1）双向连接的快闪存储器（1-2-6）。

说明书：带式输送机可带载柔性启动调速装置控制器技术领域

本实用新型属于带式输送机可带载柔性启动调速装置控制技术领域，特别涉及带式输送机可带载柔性启动调速装置控制器。

背景技术

带式输送机可带载柔性启动调速装置是专业针对长距离、大运量、多驱动、超高速胶带机运输系统而设计开发的高可靠性机电液一体化的柔性启动系统。

现有技术中，传统的皮带运输机的运行均为单机就地开停车，不能实现系统集控，这对生产不断进步的系统集控要求极不适应，同时，传统的皮带运输机没有考虑到给液力偶合器、油泵电机和冷却风机供电的供电回路，为了克服传统的皮带运输机存在的上述问题，申请号为CN201320210373.2的实用新型公开了一种“软启动矿用皮带运输机”，该实用新型包括皮带机集控系统、皮带主电机高压开关柜、皮带制动器、油泵电机、冷却风机、液力偶合器、就地控制柜和一台PLC，所述PLC通过就地控制柜完成检测信号的采集与控制信号的输出；就地控制通过PLC接收皮带机集控系统的控制命令并将液力偶合器的运行状态实时传送至皮带机集控系统。但是，该实用新型由于采用PLC控制柜，PLC通过就地控制柜完成检测信号的采集与控制信号的输出，所以设备间的连线多，故障率高，运算速度低，实时性弱。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是，克服现有技术的不足之处，提供一种带式输送机可带载柔性启动调速装置控制器通过CAN总线实现装置互连，通过以太网接口将故障信息输出并传送给上位机的带式输送机可带载柔性启动调速装置控制器，实现带式输送机的可带载柔性启动、柔性停车、慢速验带、多驱动功率平衡、多驱动电机顺序逐台顺序启动。

本实用新型采用的技术方案括控制板，所述控制板包括电机控制单元和可编程控制单元，所述电机控制单元包括电源保护电路，所述电源保护电路分别与电源转换模块、第一可控硅电路、第二可控硅电路和第三可控硅电路连接，第一可控硅电路、第二可控硅电路和第三可控硅电路分别与可控硅触发电路双向连接，同时，第一可控硅电路与检测保护模块连接，第二可控硅电路与第一电机检测保护模块连接，第三可控硅电路与第二电机检测保护模块连接，所述检测保护模块、第一电机检测保护模块和第二电机检测保护模块分别与检测保护电路连接；所述可编程控制单元包括微控制器，所述微控制器分别与温度采集模块、频率采集模块、模拟量采集模块、数字输入信号处理模块、检测保护电路、电源隔离模块和数字输出信号处理模块连接，所述微控制器还分别与可控硅触发电路、RS232收发器、执行器控制模块、第二双通道数字隔离器和第一双通道数字隔离器双向连接，所述电源隔离模块与所述电源转换模块连接，所述RS232收发器与信息显示触摸屏双向连接，所述第二双通道数字隔离器与以太网控制器双向连接，所述以太网控制器与以太网接口双向连接，所述第一双通道数字隔离器与CAN总线收发器双向连接，所述CAN总线收发器与CAN总线接口双向连接。

所述可编程控制单元还包括与所述微控制器连接的快闪存储器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型采用控制板取代原来的PLC控制柜，将所有功能集成在带式输送机可带载柔性启动调速装置控制器内，信号采集、执行器控制、电机控制集成在控制器内，减少了原来各设备间的连线，减少了故障率；

（2）本实用新型用微控制器的运算功能取代PLC运算功能，运算速度更快，实时性更强，自主性更强；用输入输出信号采集模块代替原来的继电器、变送器，集成度更高，节省空间；将原有转速采集、执行器控制集成在控制器内，减少原有的通讯环节，减少故障率；控制器安装位置灵活，可现场就地安装也可安装在配电室内；控制器间采用通讯连接，多机驱动系统配置更加灵活。

（3）本实用新型具有自诊断功能，具有在线检测主电机输出功率、输出轴转速、AACM系统控制量、各部温度等功能；控制器设信息显示触摸屏，采用中文操作界面，设有自动/手动方式、运行参数、设备是否故障及故障时间状态，可以实现AACM系统的用户功能及参数查看；可实现带式输送机可带载柔性启动调速装置的集中控制及就地控制转换；微控制器可输出给上位机集中控制系统开关量信号，包括准备就绪、运行、故障、报警；微控制器可接受集中控制系统输入开关量信号，包括启/停车、故障复位、手动/自动及就地手动、紧急停车；微控制器可输出胶带机主电机馈出柜的开关量信号，包括电机启动/停止、电机停止；微控制器可接受胶带机主电机馈出柜的开关量信号，包括集中控制状态、电机运行状态；控制器接受胶带机主电机馈出柜的模拟量信号：电机功率信号4-20mA ；控制器可控制带式输送机可带载柔性启动调速装置油泵电机、风冷电机、加热器的运行。

（3）本实用新型快闪存储器可以将故障信息进行存储，形成历史记录，有利于后期综合分析故障发生时间段，以做好提前预警。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图中：

1.控制板；

1-1.电机控制单元；

1-1-1.电机保护电路；1-1-2.第一可控硅电路；

1-1-3.第二可控硅电路；1-1-4.第三可控硅电路；

1-1-5.检测保护模块；1-1-6.第一电机检测保护模块；

1-1-7.第二电机检测保护模块；1-1-8.可控硅触发电路；

1-1-9.检测保护电路；1-1-10. 电源转换模块；

1-2.可编程控制单元；

1-2-1.微控制器；1-2-2.温度采集模块；

1-2-3.频率采集模块；1-2-4.模拟量采集模块；

1-2-5.数字输入信号处理模块；1-2-6.快闪存储器；

1-2-7.电源隔离模块；1-2-8.RS232收发器；

1-2-9.信息显示触摸屏；1-2-10.执行器控制模块；

1-2-11.数字输出信号处理模块；1-2-12.第二双通道数字隔离器；

1-2-13.以太网控制器；1-2-14.以太网接口；

1-2-15.第一双通道数字隔离器；1-2-16.CAN总线收发器；

1-2-17.CAN总线接口；

2. AC380电源输入；3.加热器；

4.油泵电机；5.风冷电机；

6.温度传感器；7.速度传感器；

8.上位机；

8-1.模拟量输入模块；8-2.数字量输入模块；8-3.数字信号输出；

9.电动执行器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型采用的技术方案包括控制板1，所述控制板1包括电机控制单元1-1和可编程控制单元1-2，所述电机控制单元1-1包括电源保护电路1-1-1，所述电源保护电路1-1-1分别与电源转换模块1-1-10、第一可控硅电路1-1-2、第二可控硅电路1-1-3和第三可控硅电路1-1-4连接，第一可控硅电路1-1-2、第二可控硅电路1-1-3和第三可控硅电路1-1-4分别与可控硅触发电路1-1-8双向连接，同时，第一可控硅电路1-1-2与检测保护模块1-1-5连接，第二可控硅电路1-1-3与第一电机检测保护模块1-1-6连接，第三可控硅电路1-1-4与第二电机检测保护模块1-1-7连接，所述检测保护模块1-1-5、第一电机检测保护模块1-1-6和第二电机检测保护模块1-1-7分别与检测保护电路1-1-9连接；所述可编程控制单元1-2包括微控制器1-2-1，所述微控制器1-2-1分别与温度采集模块1-2-2、频率采集模块1-2-3、模拟量采集模块1-2-4、数字输入信号处理模块1-2-5、检测保护电路1-1-9、电源隔离模块1-2-7和数字输出信号处理模块1-2-11连接，所述微控制器1-2-1还分别与快闪存储器1-2-6、可控硅触发电路1-1-8、RS232收发器1-2-8、执行器控制模块1-2-10、第二双通道数字隔离器1-2-12和第一双通道数字隔离器1-2-15双向连接，其中，快闪存储器1-2-6可以将故障信息进行存储，形成历史记录，有利于后期综合分析故障发生时间段，以做好提前预警；所述电源隔离模块1-2-7与所述电源转换模块1-1-10连接，所述RS232收发器1-2-8与信息显示触摸屏1-2-9双向连接，所述第二双通道数字隔离器1-2-12与以太网控制器1-2-13双向连接，以太网控制器1-2-13与以太网接口1-2-14双向连接，所述第一双通道数字隔离器1-2-15与CAN总线收发器1-2-16双向连接，CAN总线收发器1-2-16与CAN总线接口1-2-17双向连接。

使用时，将AC380V电源2与所述电机控制单元1-1中的电源保护电路1-1-1连接，将调速型液力耦合器上安装的加热器3与所述电机控制单元1-1中的检测保护模块1-1-5连接，将调速型液力耦合器上安装的油泵电机4与所述电机控制单元1-1中的第一电机检测保护模块1-1-6连接，将调速型液力耦合器上安装的温度传感器6与所述可编程序控制单元1-2中的温度采集模块1-2-2连接，将调速型液力耦合器上安装的速度传感器7与所述可编程序控制单元1-2中的频率采集模块1-2-3连接，将调速型液力耦合器上安装的电动执行器9与所述可编程序控制单元1-2中的执行器控制模块1-2-10连接，并将风冷电机5与所述电机控制单元1-1中的第二电机检测保护模块1-1-7连接，将上位机8内的模拟量输入模块8-1与所述可编程序控制单元1-2中的模拟量采集模块1-2-4连接，将上位机8内的数字量输入模块8-2与所述可编程序控制单元1-2中的数字输入信号处理模块1-2-5连接，将上位机8内的数字信号输出8-3与所述可编程序控制单元1-2中的数字输出信号处理模块1-2-11连接，同时将上位机8分别与所述可编程序控制板1-2中的CAN总线接口1-2-17和以太网接口1-2-14双向连接。

工作时，控制板1通过温度采集模块1-2-2采集温度传感器6信号，读取调速型液力偶合器上的PT100或电阻温度信号，包括出油口温度、进油口温度、油箱内温度、输入轴温度、输出轴温度，通过速度传感器7读取调速型液力偶合器上的速度信号，通过与模拟量输入模块8-1采集调速型液力偶合器上的电动执行器9的位置反馈信号、压力信号，电机功率信号、电机电流信号，通过数字量输入模块8-2读取调速型液力偶合器上的压力、温度信号，读取电机控制柜内的电机运行、电气开关位置状态信号，读取上位机启动、停止、急停、复位、允许就地信号，同时还读取就地控制箱启动、停止、急停信号，将这些采集到的信号在微控制器1-2-1内进行运算处理，实现设备自动保护、驱动功率平衡自动调节，同时将设备运行数据通过以太网接口1-2-14发送给上位机，通过CAN总线接口1-2-17实现带式输送机可带载柔性启动调速装置控制器的互相连接，以实现带式输送机多驱动控制。