专利名称：盐池塑苫自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及盐场结晶盐池机电一体化塑苫设备，特别是一种盐池塑苫自动控制装置。
背景技术：
目前盐池的塑苫不具备自动控制功能，设备的运行完全靠操作人员在固定点手动操作，由于牵引卷筒和牵引浮卷轴的两个电机均接工频(50Hz)电源运行，收放时，卷筒的直径越来越大，而浮卷轴的直径越来越小，使收放不同步。操作时，必须手动频繁交替启动和停止两个驱动电机来控制塑苫布的收放速度，使其保持一定的张紧度。因此现有技术存在如下缺陷和不足1、收放时，塑苫布难以实现真正同步，经常出现过松、过紧现象。过松时，塑苫布产生塑性变形，甚至拉裂、牵引绳绷断及浮卷轴从抱辊内拉出、折断。
2、频繁启动两电机会导致电机过热、机械传动系统的冲击载荷过大，降低传动系统及牵引绳的使用寿命。
3、电机间歇运行，降低了系统运行效率。
4、操作员只能在盐池一角的机房内固定地点操作，难以准确观察系统的运行状况，因而，需多名辅助人员分别在抱辊、轨道入口等多处进行密切监视运行状况，出现意外情况，发出信号给操作者。信号接收有误或不及时，则常导致故障发生甚至不能及时停机而造成故障事态扩大。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种具有如下功能的盐池塑苫自动控制装置1、采用无级调速，实现塑苫布展放与牵引全程自动协调控制；
2、采用遥控系统，实现对塑苫系统的遥控操作；3、采用实时检测装置，实现系统运行状态的在线检测、故障诊断与报警。
实现上述发明目的的技术方案是该盐池塑苫自动控制装置由构成机械部分的卷筒、卷筒电机、牵引绳、浮卷轴、浮卷轴电机和构成电器部分的PLC、变频器、遥控器、传感器等组成。机械部分中，卷筒前部设置有卷筒采样机构，该机构的固定支架上设置有沿卷筒轴向的横梁，横梁上吊装小车状滑动支架，该滑动支架上装有采样滚筒，该滚筒侧端沿其圆周方向均布有感应螺钉，滚筒轴上通过与其固定的支臂装有与该螺钉感应配合的卷筒传感器，牵引绳压在该滚筒上并与之纯滚动连接；浮卷轴上方设置有浮卷轴采样机构，该机构的固定立柱上铰接有转动臂，转动臂上通过与其固定的支架装有采样滚筒，该滚筒侧端沿其圆周方向均布有感应螺钉，滚筒轴上通过与其固定的支臂装有与该螺钉感应配合的浮卷轴传感器，该滚筒与其下方的浮卷轴为纯滚动连接。电器部分中，PLC的模拟量输出口和RS485口与变频器的相应输入端口连接，该变频器的L1、L2、L3输出端口通过主电路控制逻辑与卷筒电机连接，其U、V、W输出端口与浮卷轴电机连接，PLC的Din口设置有遥控器和传感器信号接口电路，其Dout口与控制电路和报警装置连接。
传感器由卷筒传感器和浮卷轴传感器组成，分别用来检测卷筒外缘牵引绳和浮卷轴外缘塑苫布的位移信号，并将信号送至PLC。遥控器的发射器将操作员按下的按键的操作指令变换为无线电波发射出去，接收机接收该无线电波信号，并转换成相应的指令输出到PLC。PLC有四个作用一是接收遥控器送来的操作指令和传感器送来的信号，计算卷筒缠绕的线位和浮卷轴放出的塑苫布的长度，按照展放过程中的位移补偿规律和同步速度控制规律，确定电机运行供电频率，并将该数值通过模拟量输出口和RS485口输出至变频器；二是作为遥控器的接口电路，完成复杂操作的控制逻辑，实现遥控器的功能扩展；三是与传感器结合，实现系统运行状态的在线检测、故障诊断与报警；四是根据系统运转的要求，通过外设控制电路来控制主电路控制逻辑的通断。变频器变换电源频率，其频率值由PLC的模拟量输出口输出的模拟量大小或由PLC口输出的数字量大小控制，进而控制卷筒电机和浮卷轴电机的转速，实现电机的无级调速。
本实用新型与背景技术相比，具有以下优点由于变频器可实现电机的无级变速，由PLC、传感器、变频器组成的方案实现了塑苫布收放的真正同步，使塑苫布的张紧度始终保持恒定，不松不紧，既不会出现撕布问题，也不会使塑苫布产生塑性变形、牵引绳绷断、浮卷轴从抱辊内拉出、折断等现象，降低了故障发生率，减少了维修工作量，提高了塑苫布、牵引绳、浮卷轴的使用寿命及系统运行的可靠性。
电机无级变速后，靠调节电机转速保持收放同步，电机连续运转，工作载荷稳定，避免了现有操作中的频繁启停给系统带来的较大冲击载荷，提高了传动系统的使用寿命。
由于系统连续运转，整个苫盖时间由现有的间歇运转方式的20分钟缩短为15分钟，提高了苫盖效率。
用遥控操作，操作人员的操作不受地点限制，视野宽，便于监视系统运行状况。
图1为本实用新型的机械部分即盐池塑苫装置整体结构示意图。
图2为本实用新型卷筒采样机构的结构示意图。
图3为本实用新型浮卷轴采样机构的安装示意图。
图4为本实用新型浮卷轴采样机构的结构示意图。
图5为本实用新型的电器部分即自动控制电路框图。
图6为本实用新型的自动控制电原理图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型的一个具体实施例。
该实施例所述的盐池塑苫自动控制装置其机械部分由卷筒电机1、卷筒2、浮卷轴电机3、浮卷轴采样机构4、浮卷轴5、塑苫布6、牵引绳7、卷筒采样机构8等组成。卷筒2前部设置该卷筒采样机构8，它由横梁9、固定支架10、感应螺钉11、卷筒传感器12、采样滚筒13、滚筒轴14、传感器支臂15、滑动支架16构成，该横梁9沿卷筒2轴向安装在固定支架10的上部，横梁9上吊装小车状的滑动支架16，该滑动支架16能沿该横梁9轴向移动，其上安装采样滚筒13，该滚筒13侧端沿其圆周方向均布有6个感应螺钉11，滚筒轴14上通过与其固定的支臂15装有与该螺钉11感应配合的卷筒传感器12，该感应螺钉11与该卷筒传感器12到滚筒轴14中心线的距离相同，牵引绳7压在该采样滚筒13上并与之纯滚动连接，系统运行时可确保两者之间无滑动，即采样滚筒13可随卷筒2一起转动。特别指出的是，当牵引绳7在卷筒2的不同轴向位置缠绕时，因固定卷筒传感器12的滑动支架16能沿该横梁9轴向移动，则使卷筒传感器12能准确采集到牵引绳7的位移信号。浮卷轴采样机构4安装在浮卷轴5上方，它由固定立柱17、支架18、转动臂19、滚筒轴20、采样滚筒21、感应螺钉22、浮卷轴传感器23、传感器支臂24构成。转动臂19一端通过销轴铰接在该固定立柱17上，其上通过与其固定的支架18装有采样滚筒21，该滚筒21连同转动臂19可以绕该销轴转动，使该滚筒21跟随浮卷轴5一起上下浮动。采样滚筒21侧端沿其圆周方向均布有6个感应螺钉22，滚筒轴20上通过与其固定的支臂24装有与该螺钉22感应配合的浮卷轴传感器23，该感应螺钉22与该浮卷轴传感器23到滚筒轴20中心线的距离相同，该采样滚筒21与其下方的浮卷轴5为纯滚动连接。
该实施例所述的盐池塑苫自动控制装置其电器部分由PLC、变频器、遥控器、传感器等组成。PLC的Q0.4、Q0.5、2L输出端子分别与变频器MMV550/3的5、7、9号输入端子连接，其Q0.0-Q0.3输出端子与控制电路和报警装置连接，该控制电路由总接触器KM的线圈、卷筒正反转接触器KM1、KM2的线圈组成，该报警装置为报警电铃，PLC的INPUTI0.0-I0.6输入端子为内置遥控器信号接口电路的接点，其I1.1、I1.2输入端子为内置传感器信号接口电路的接点。
PLC外置模出模块EM232，EM232的2、3号输出端子通过主电路控制逻辑与变频器MMV550/3的2、3号输入端子连接，该主电路控制逻辑由空气开关QF1、QF2、总接触器KM的触点、卷筒正反转接触器KM1、KM2的触点组成。该变频器的L1、L2、L3输出端口通过该卷筒正反转接触器KM1、KM2的触点与卷筒电机3连接，其U、V、W输出端口与浮卷轴电机1连接。
本实施例中，卷筒传感器12和浮卷轴传感器23的传感元件为接近开关或光电开关。
以下简述本实施例的工作原理卷筒电机3通过减速器带动卷筒13转动，将牵引绳7缠绕在卷筒13上(收)。浮卷轴电机1通过减速器带动浮卷轴5转动，使塑苫布6展放。当浮卷轴5转动时，与其作纯滚动的采样滚筒21也随之转动，该滚筒21侧面的感应螺钉22从浮卷轴传感器23(接近开关)旁转过时，浮卷轴传感器23发出一脉冲信号。卷筒传感器12(接近开关)的安装和产生信号的原理与浮卷轴传感器23相同。
遥控器接到操作命令后，将其命令通过其输出接点送至PLC的INPUT I0.0-I0.6接点，PLC根据操作命令和运行要求，通过其输出点Q0.0、Q0.1控制卷筒电机3正转或反转，通过EM232把频率值的模拟信号送到MMV550/3的2、3号输入端子，MMV550/3变换电源频率，启动浮卷轴电机1运转。系统运转后，卷筒传感器12和浮卷轴传感器23检测卷筒2和浮卷轴5，每走过10CM各发出一脉冲信号，并分别送至PLC的I1.1、I1.2端，PLC采集这两个信号，分别累计信号个数(即位移值)，再计算其差值，此值与理论值比较，再根据两侧运行的速度确定浮卷轴电机1的电源频率，实现系统收放的真正同步。
权利要求1.一种盐池塑苫自动控制装置，包括构成机械部分的卷筒、卷筒电机、牵引绳、浮卷轴、浮卷轴电机，构成电器部分的PLC、变频器、遥控器、传感器，其特征在于a、卷筒前部设置有卷筒采样机构，该机构的固定支架上设置有沿卷筒轴向的横梁，横梁上吊装小车状滑动支架，该滑动支架上装有采样滚筒，该滚筒侧端沿其圆周方向均布有感应螺钉，滚筒轴上通过与其固定的支臂装有与该螺钉感应配合的卷筒传感器，牵引绳压在该滚筒上并与之纯滚动连接；b、浮卷轴上方设置有浮卷轴采样机构，该机构的固定立柱上铰接有转动臂，转动臂上通过与其固定的支架装有采样滚筒，该滚筒侧端沿其圆周方向均布有感应螺钉，滚筒轴上通过与其固定的支臂装有与该螺钉感应配合的浮卷轴传感器，该滚筒与其下方的浮卷轴为纯滚动连接；c、PLC的模拟量输出口和RS485口与变频器的相应输入端口连接，该变频器的L1、L2、L3输出端口通过主电路控制逻辑与卷筒电机连接，其U、V、W输出端口与浮卷轴电机连接，PLC的Din口设置有遥控器和传感器信号接口电路，其Dout口与控制电路和报警装置连接。
2.根据权利要求1所述的盐池塑苫自动控制装置，其特征在于PLC的Q0.4、Q0.5、2L输出端子分别与变频器MMV550/3的5、7、9号输入端子连接，其Q0.0-Q0.3输出端子与控制电路和报警装置连接，该控制电路由总接触器KM的线圈、卷筒正反转接触器KM1、KM2的线圈组成，该报警装置为报警电铃，PLC的INPUT I0.0-I0.6输入端子为内置遥控器信号接口电路的接点，其I1.1、I1.2输入端子为内置传感器信号接口电路的接点。
3.根据权利要求1所述的盐池塑苫自动控制装置，其特征在于PLC外置模出模块EM232，EM232的2、3号输出端子通过主电路控制逻辑与变频器MMV550/3的2、3号输入端子连接，该主电路控制逻辑由空气开关QF1、QF2、总接触器KM的触点、卷筒正反转接触器KM1、KM2的触点组成。
4.根据权利要求1所述的盐池塑苫自动控制装置，其特征在于卷筒传感器和浮卷轴传感器的传感元件为接近开关或光电开关。
专利摘要本实用新型涉及盐场结晶盐池机电一体化的塑苫自动控制装置。该装置的特点是卷筒前部和浮卷轴上方分别设置卷筒采样机构和浮卷轴采样机构，两机构中分别安装用来检测卷筒外缘牵引绳和浮卷轴外缘塑苫布位移信号的卷筒传感器和浮卷轴传感器，并将信号送至由PLC、变频器、主电路控制逻辑、控制电路和报警装置组成的控制系统。PLC根据实测值及位移补偿和电机转速控制规律进行变频，变频器改变电机电源频率，实现电机无级调速，使塑苫收放真正同步，遥控操作，全程自动控制，节省了操作人员，缩短了塑苫时间，延长了系统的使用寿命。
文档编号C01D3/00GK2592626SQ02294748
公开日2003年12月17日 申请日期2002年12月27日 优先权日2002年12月27日
发明者李建功, 王子文, 郝力文, 段润保, 陈延辉, 胡春华, 李世东, 李连栋, 赵树理 申请人:河北理工学院, 河北省南堡盐场