本实用新型属于胶带输送机控制领域，具体涉及一种选煤厂胶带输送机节能优化自动控制系统。
背景技术：
由于地质条件和生产条件的制约，煤矿原煤的生产往往是不连续的，虽然在选煤厂的前端配置有原煤仓，为了保证原煤洗选过程的连续性，所以由原煤仓通过仓下给煤机输送给胶带输送机上的输送量是变化的，洗出的精煤(由精煤胶带输送机)的输出量也是变化的，这样就造成选煤厂的仓下和精煤储运胶带输送机常常不能实现额定带速下的满负荷(填充率为100％)运转，造成不必要的电能浪费和设备磨损，影响选煤厂运输系统的效率。因此，实现选煤厂原煤输入和精煤输出所用胶带输送机以填充率最大而运行速度最小的优化控制，对于提高企业的生产效率有着十分重要的意义。
原煤的洗选是一个连续的生产过程，原煤的输入由原煤仓的仓下给煤机输送到仓下胶带输送机上，由于煤炭开采的不确定性，为了保证洗选过程的连续，给煤机给煤量的大小就要根据煤仓的煤位(由来煤和出煤流量决定)进行控制，由此就造成仓下胶带输送机上的煤流量发生变化，经过洗选系统输出到精煤胶带输送机上的煤流量也发生变化。
通常仓下和精煤储运胶带输送机均以额定带速运转，由于输入煤流量的变化，对于胶带输送机来说常常处于轻载或非满负荷的运行状态，造成电能的浪费和设备不必要的磨损。
技术实现要素：
为了解决现有的选煤厂用胶带输送机轻载或满负荷运行时均以额定带速运转，造成电能浪费的问题，本实用新型提供了一种选煤厂胶带输送机节能优化自动控制系统。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种选煤厂胶带输送机节能优化自动控制系统，包括：
设置在胶带输送机上的速度传感器，用于获取胶带输送机的实时带速；
PLC控制分站，根据胶带输送机的实时来煤量，以胶带输送机的优化控制条件对胶带输送机进行控制；
监控主机，用于实时监测系统的运行状态；
以太网通信模块，用于接收监控主机的控制指令，或将系统的运行状态与参数上传至监控主机。
上述的一种选煤厂胶带输送机节能优化自动控制系统，所述胶带输送机是由变频器进行驱动的，所述胶带输送机上还设有电子皮带秤，该电子皮带秤用于称量经过自身处的实时煤流量。
上述的一种选煤厂胶带输送机节能优化自动控制系统，所述PLC控制分站包括：
控制网通信模块，为变频器发出运转指令；
开关量输出模块，用于启动胶带输送机；
开关量输入模块，用于读取胶带输送机的运行状态；
模拟量输入模块，用于读取电子皮带秤的实时煤流量，或用于读取速度传感器的实时带速数据；
CPU模块，用于根据优化条件对交道输送机进行优化控制。
上述的一种选煤厂胶带输送机节能优化自动控制系统，所述胶带输送机包括原煤输送胶带输送机、精煤储运胶带输送机，所述原煤输送胶带输送机、精煤储运胶带输送机上分别设有速度传感器和电子皮带秤；
所述原煤输送胶带输送机、精煤储运胶带输送机分别通过一套自动化控制系统进行节能优化控制。
上述的一种选煤厂胶带输送机节能优化自动控制系统，所述原煤输送胶带输送机的自动化控制系统、所述精煤储运胶带输送机的自动化控制系统之间通过工业以太网进行数据通信；
工业以太网交换机是2个PLC控制分站和监控主机连接工业以太网的数据接口设备。
上述的一种选煤厂胶带输送机节能优化自动控制系统，所述监控主机还向原煤输送子系统、精煤输出子系统的发布控制指令。
本实用新型的有益效果：
本实用新型胶带输送机节能优化自动控制系统，由2个PLC控制分站分别根据原煤输送和精煤储运两部胶带输送机的实时来煤量，以胶带输送机的填充率最大而速度最小的优化控制条件对2部胶带输送机进行控制，监控主机可以对原煤输送和洗选系统进行顺序控制并实时监测系统的运行状态。由此可知，本实用新型克服了现有的胶带输送机无论载荷多少均以全速运行的缺点，达到了节能和减小胶带输送机不必要的磨损，提高了选煤厂的生产效率。
以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
为了解决现有的选煤厂用胶带输送机轻载或满负荷运行时均以额定带速运转，造成电能浪费的问题，本实施例提供了一种如图1所示的选煤厂胶带输送机节能优化自动控制系统，本系统针对选煤厂原煤输送和精煤储运两部胶带输送机，根据节能优化控制原理，分别根据它们实时来煤量的大小对其进行节能优化控制。
本系统包括2部胶带输送机、2台变频器、2台电子皮带秤、2台速度传感器、2个PLC控制分站、工业以太网及其交换机和监控主机等，其中PLC控制分站中包括CPU模块、开关量输入/输出模块、模拟量输入模块、控制网通信模块以及以太网通信模块等。
所述2部胶带输送机分别为位于原煤仓下方的仓下胶带输送机和位于洗选系统下游的精煤胶带输送机，分别由2台变频器对它们进行驱动控制，它们运转速度的大小和变频器输出电压频率的大小成正比。
所述2台电子皮带秤分别装设于仓下胶带输送机和精煤胶带输送机上，分别称量经过自身处的实时煤流量。
所述2个PLC控制分站分别通过以太网通信模块接收来自监控主机的控制指令，还可以将系统的运行状态与参数上传至监控主机；根据系统的控制指令，首先通过1#PLC控制分站的控制网通信模块给1#变频器发出运转指令，然后通过其开关量输出模块启动仓下胶带输送机，通过其开关量输入模块读取仓下胶带输送机的运行状态，再通过其模拟量输入模块读取1#电子皮带秤的实时煤流量和1#速度传感器的实时带速数据，并根据优化控制条件对仓下胶带输送机进行优化控制；随后，监控主机通过以太网给2#PLC控制分站发出控制指令，于是2#PLC控制分站首先通过其控制网通信模块给2#变频器发出运转指令，然后通过其开关量输出模块启动精煤胶带输送机和洗选子系统，通过其开关量输入模块读取精煤胶带输送机的运行状态，再通过其模拟量输入模块读取2#电子皮带秤的实时煤流量和2#速度传感器的实时带速数据，并根据优化控制条件对精煤胶带输送机进行优化控制。
所述工业以太网是选煤厂内部专门用于控制的环形光网，用于各个控制子系统之间的数据交换。
所述以太网交换机是2个PLC控制分站和监控主机连接工业以太网的数据接口设备，通过以太网及其交换机监控主机可以和2个胶带输送机优化控制子系统之间进行数据通信。
所述监控主机可以给原煤输送、原煤洗选和精煤输出等子系统发布控制指令，也可以实时显示各个子系统的运行状态与参数等。
针对选煤厂原煤输送和精煤储运两部胶带输送机，可以根据节能优化控制原理，分别根据它们实时来煤量的大小对其进行节能优化控制，从而达到了节能和减小胶带输送机不必要的磨损的目的。
通过两个PLC控制分站分别对仓下和精煤输送胶带机的运转速度进行闭环控制，使胶带输送机的填充率达到最大(100％)，填充率由2台电子皮带秤测得。
本实施例的2个PLC控制分站，它可以通过以太网和监控主机进行通信，即接收监控主机的控制命令和上传节能优化控制子系统的运行状态与参数，还可以根据控制指令实现选煤厂的自动运转。
监控主机通过以太网给2个PLC控制分站发布子系统运转指令，也可以接收节能优化控制子系统的运行状态与参数，并进行实时显示。
给原煤仓的仓下胶带输送机和用于精煤储运的胶带输送机的驱动电动机分别配置变频器，它们运转速度的大小和变频器输出电压频率的大小成正比。通过改变变频器输出电压的频率可以控制胶带输送机的运转速度。
在仓下胶带输送机和精煤胶带输送机的机尾分别装设电子皮带秤，用于称量经过装设处的实时煤流量。在仓下胶带输送机和精煤胶带输送机上分别装设速度传感器，用于检测胶带输送机的实时带速。
2台PLC控制分站分别通过以太网可以和监控主机进行通信，一方面可以接收监控主机的控制指令，另一方面可以将系统的运行状态与参数上传至监控主机。2台PLC控制分站分别通过以太网可以和监控主机进行通信，一方面可以接收监控主机的控制指令，另一方面可以将系统的运行状态与参数上传至监控主机。2台PLC控制分站根据监控主机的控制命令和选煤厂的洗选流程启动或停止胶带输送机以及原煤洗选子系统。2台PLC控制分站分别通过模拟量输入模块接收到的各自胶带输送机上的实时煤流量，根据优化控制条件与算法控制胶带输送机的运转速度，实现其节能优化运转。
2台PLC控制分站和监控主机分别通过以太网交换机接入选煤厂的内部专用的工业以太网上，通过以太网及其交换机监控主机可以和2个胶带输送机优化控制子系统之间进行数据通信。监控主机可以给2台PLC控制分站发布控制指令，也可以实时显示节能优化控制子系统的运行状态与参数等。
选煤厂的胶带输送机是由交流电动机拖动的，可以利用变频器给电动机供电，如果改变变频器输出电压的频率就可以改变胶带输送机的运转速度，在来煤流量不变的条件下，改变带速就可以改变胶带输送机上的煤流量(填充率)。对交流电动机来说，带式输送机是恒转矩负载，根据电机的拖动原理，在恒转矩负载条件下电动机的输出功率和其电源的频率近似成正比，即P1/P2＝f1/f2，因此当带式输送机的负荷变化时可以通过改变拖动电动机电源的频率来改变电动机的转速，以达到节能的目的，同时还可以降低设备的磨损和延长设备的使用寿命。另外，由于胶带输送机结构和带宽的限制，减小带速的前提条件是不能造成物料的溢出，所以减小带速的条件是保证(或接近于)胶带输送机的填充率为100％(满负荷)。
为了实现胶带输送机的优化控制(在满负荷下的带速控制)，就要对仓下和精煤储运胶带输送机上的实时煤流量和运行带速的大小进行检测，在胶带输送机的胶带上安装电子皮带秤和速度传感器可以实时检测其上的煤流量和运转带速，由PLC控制分站根据胶带输送机的实时来煤流量确定其给定带速，然后通过控制变频器输出电压的频率改变带速，构成带速闭环控制，这样就可以实现胶带输送机的优化控制。
选煤厂的煤流是一个连续的动态过程，原煤从投入、洗选和精煤输出经过3个环节，可以通过监控主机来实现各个环节的协调控制，同时通过监控主机来实时监测胶带输送机的运行状态，确保生产过程的可靠性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。