专利名称：在用于输送设备的自动化系统中的速度监视方法
技术领域：
本发明涉及一种在用于输送设备、特别是用于矿井设备的自动化系统 中的速度监碎见方法。
背景技术：
这样一种方法由EP 0289813 Bl公开。其中描述的方法已经运行得非常 可靠。但是，对于诸如矿井的上面或下面末端区域或者可驶入的临时目标的 区域来说，针对可靠性存在关于速度监视的特别严格的规定。在此，速度 监视必须按照两种相互独立的类型进行。这样，在输送设备中一方面通过 将例如通过一个安装在电机的驱动轴上的脉冲计数器所确定的当前速度值 与一个在自动化系统中计算的速度值进行比较，而实现第一监视类型。另 一方面，为了对输送装置进行额外的路程和速度监视而采用检测元件，例 如沿着输送路径的磁开关或末端开关或者光挡板(Lichtschranke )。由检测 元件产生的脉冲告知自动化系统输送装置的当前位置。将属于该位置的最 大允许的速度值与当前的速度值进行比较。这样，在自动化系统中实现了 第二监视类型。发明内容本发明要解决的技术问题是，提供一种速度监视方法，其与现有技术 相比可以利用 一种与沿着输送路径设置的4全测元件独立的速度监视方法工 作，并且仍然满足特别高的可靠性要求。上述技术问题是通过一种在用于输送设备、特别是用于矿井设备的自 动化系统中的速度监视方法解决的，其中，借助于至少一个脉沖计数器确 定当前路程值和当前速度值，在采用所述当前路程值的情况下借助于在该 自动化系统中存储的计算指令计算第 一速度边界值，将所述当前速度值与 所述第一速度边界值进行比较，在采用所述当前路程值的情况下从在该自
动化系统中存储的、代表阶梯形的边界值曲线的数据表格中读出第二速度 边界值，并且将所述当前速度值与所述第二速度边界值进行比较。通过将当前速度值与在该自动化系统中存储的速度值进行按照本发明 的比较，可以具有优势地省去昂贵的沿着输送路径的多个检测元件的安装。 由于沿着输送路径的恶劣环境、例如通过输送货物的落石，使得对沿着输 送路径的检测元件的数量最小化，是非常具有优势的。由此可以降低维护 和投入运行的工作以及花费。通过将当前速度与两个按照不同方式提供的 速度边界值进行功能冗余的比较，实现了特别高的可靠性水平。具有优势的是，所述脉冲计数器被设置在输送路径、特别是矿井之外。 如已经提到的那样，.所有沿着输送路径设置的元件均被置于特别恶劣的环 境中。脉冲计数器在输送路径之外的设置除了维护友好性之外还提高了设 备的可靠性。合适的是，存在两个或三个所述脉沖计数器。例如，可以由此分开地 确定速度值和路程值，以及额外地将它们就相对的真实性进行比较。在本发明的一种优选的实施方式中，在运行开始之前和/或在首次才殳入 运行之前依赖于输送路径地计算和确定所述阶梯形的边界值曲线的速度边 界值。优选地，通过规定特定的输送路径参数，例如末端、所选的末端、 爬行速度、爬行路径、校正值、行驶曲线的开始、参考级别、第一末端、 第二末端、最大输送段、最大输送速度、最大抖动、最大延迟、最大过操 作路径，优选地利用表格文件，来计算阶梯形的边界值曲线的速度边界值。合适的是，在运行期间在所述自动化系统中不可改变地规定所述阶梯 形的边界值曲线的路程值和速度值。这样可以特别可靠地运行设备，而不 会由于偶然地改写阶梯形的边界值曲线触发错误的行为。
结合附图以及下面对实施方式的描述，给出了其它的优点和按照本发明的细节。其中附图图1示出了一个带有自动化系统的矿井输送设备， 图2是一幅路程-速度图。
具体实施方式
图1示出了一个带有自动化系统4的输送设备2。该输送设备2是一个 矿山矿井的矿井输送设备2，其由电机6驱动。通过频率变换器8对电机6 进行转速控制。通过与该频率变换器8连接的自动化系统4给出用于对频 率变换器8的转速控制的预先设定。矿井输送设备2具有两个利用输送绳 索16在矿井30中移动的升降篮、筒格(Tmmme)或输送装置32和34。 输送绳索16通过驱动4A 10由电机6驱动，并且通过第一缆绳滑轮12和第 二缆绳滑轮14而被偏转。第一脉冲计数器18、第二脉沖计数器20和第三 脉冲计数器22通过数据线与自动化设备4连接。第一脉冲计数器18采集对于在缆绳滑轮12上的路程值和速度值的脉 冲。第二脉冲计数器20采集对于通过摩擦辊26在驱动轮10上的路程值和 速度值的脉冲。第三脉冲计数器22采集对于在电机6的轴24上的路程值 和速度值的脉冲。通过在不同位置上采集对于路程值和速度值的脉冲，为自动化设备4 冗余地提供了对于路程值和速度值的脉冲。出于可靠性的原因以及出于在 驱动轮10上可能的绳索滑动的原因，将由三个脉沖计数器18、 20和22提 供的值相互地针对一致性进行检验。如果这些值相互一致，则将它们中的 一个或者将它们的一个组合用作对于输送装置32和34的路程值和速度值 的测量值。按照这种方式确定的对于路程的值被作为输送装置32和34的 位置。在矿井输送设备中，利用输送装置32和34不仅输送材料、而且也按 照高的速度(例如12m/s )输送人员。因此也称为人员升降(Seilfahrt )。对 于这种设备、特别是在人员升降中的速度监视的可靠性要求对应地高。因 此，采用了功能冗余的速度监视方法。矿井输送设备在矿井末端的刹车路 程通常设计得非常紧凑，因此必须在整个延迟路程上监视设备的正确延迟。与其中利用多个沿着输送路径设置的检测元件监视速度的矿井输送设 备相反，可以利用 一种尽可能省去了检测元件的必要性的速度监视方法来 监视该设备的输送装置32和34的速度。不过，如果只能以明显的绳索滑动来运行矿井输送设备2，则借助于每 个输送装置的唯——个单独的检测元件50和52对于矿井的末端区域给出 位置就是必要的。由于所出现的绳索滑动或者由于输送绳索16因强烈波动 的环境温度(例如因夏天和冬天的季节)的不同纵向延伸，检测元件50和 52对于带有其所属磁铁51和53的输送装置32和34仅仅起到将所测量的 输送路径相对于参考点同步的作用。由此，检测元件不是速度监视方法的 组成部分。图2示出了一个路程-速度图40,其中，在路程x上记录了测量值Va、 即借助于脉冲计数器18、 20和22确定的速度值Va。同时，利用脉冲计数 器18、 20和22确定了当前路程值Xa。用附图标记42标记的曲线是一条由 该当前速度值Va组成的行驶曲线42。利用附图标记44标示出第 一边界值曲线。该边界值曲线44由在路程x 上记录的第一速度值V]构成。在采用当前路程值Xa的条件下，借助于在自 动化系统4中存储的计算指令计算出有关的速度边界值V,。边界值曲线44 利用大约8至10%更高的速度值V一勾成了一个对于具有速度值V,的当前 行驶曲线42的包络线。阶梯形的边界值曲线46是一条依赖于输送路径的、在运行开始之前计 算出的第二边界值曲线。该边界值曲线46例如按照Excel文件在运行开始 之前被计算出并且被固定地存放在自动化系统4的数据部件中。该阶梯形 的边界值曲线46的最低点对应于所计算的边界值曲线44。该阶梯形的边界 值曲线46带有最多127级别，与在常规的方式中通过沿着输送路径设置的 检测元件所确定的分级曲线相比被显著更细致地分级。在重新采用当前^各 程值Xa的情况下，从自动化系统4的包含了阶梯形的边界值曲线46的数据 部件中读出第二速度边界值V2。对于速度监视以及速度值的数值比较，此时有当前速度值Va和两个速 度边界值Vi和V2可供使用。 一旦当前速度值Va超出速度边界值Vi和/或 V2,则在自动化系统4中引入一个对于可靠性必需的刹车规程，或者输出 声音或光学的报警信号。因为至少超过了速度边界值V,或V2之一，设备必 须立刻被刹车并且被减速到静止状态。
权利要求
1.一种在用于输送设备(2)、特别是用于矿井设备的自动化系统(4)中的速度监视方法，其中，-借助于至少一个脉冲计数器(18，20，22)确定当前路程值(Xa)和当前速度值(Va)，-在采用所述当前路程值(Xa)的情况下借助于在该自动化系统(4)中存储的计算指令计算出一个第一速度边界值(V1)，-将所述当前速度值(Va)与所述第一速度边界值(V1)进行比较，-在采用所述当前路程值(Xa)的情况下从在该自动化系统(4)中存储的、代表阶梯形的边界值曲线(46)的数据表格中读出一个第二速度边界值(V2)，并且-将所述当前速度值(Va)与所述第二速度边界值(V2)进行比较。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脉冲计数器(18， 20, 22)被设置在输送路径、特别是矿井(30)之外。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，有两个或三个所述 脉冲计数器(18， 20, 22)。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在运行开 始之前和/或在首次投入运行之前依赖于输送路径地计算和确定所述阶梯形 的边界值曲线(46)的速度边界值(V2)。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在运行期 间在所述自动化系统(4 )中不可改变地规定所述阶梯形的边界值曲线(46 ) 的路程值和速度值。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述阶 梯形的边界值曲线(46 )的路程值和速度值存放在所述自动化系统(4 )的 一个不可以改写和/或删除的存储区域中。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述阶梯 形的边界值曲线(46)的级别优选地被确定为在/人8至128级别范围内的 数目。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，对于货物 升降和人员升降定义不同的阶梯形的边界值曲线。x
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述当 前速度值(Va)超过速度边界值(Vl5 V2)时，在所述自动化系统(4)中 触发影响可靠性的动作。
全文摘要
本发明涉及一种在用于输送设备(2)、特别是用于矿井设备的自动化系统(4)中的速度监视方法。其中，给出了这样一种速度监视方法，该方法省去了沿着输送路径设置的用于位置确定的检测元件。借助于至少一个脉冲计数器(18，20，22)确定当前路程值(X<sub>a</sub>)和当前速度值(V<sub>a</sub>)。在采用所述当前路程值(X<sub>a</sub>)的情况下从在该自动化系统(4)中存储的、代表阶梯形的边界值曲线(46)的数据表格中读出速度边界值(V<sub>2</sub>)，并且将所述当前速度值(V<sub>a</sub>)与所读出的速度边界值(V<sub>2</sub>)进行比较。
文档编号B66B5/06GK101115669SQ200580047799
公开日2008年1月30日 申请日期2005年12月1日 优先权日2004年12月6日
发明者伯恩哈德·塔斯豪斯, 格哈德·格洛斯, 马库斯·哈拉 申请人:西门子公司