专利名称:一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，尤其是指通过采煤机位置信号和刮板输送机实时运煤量大小信号进行变频控制的刮板输送机控制系统。控制系统根据称重传感器、识别传感器、下位机信号采集控制器提供的信号，采用设计的程序算法计算得到防爆变频器的运行频率信号，防爆变频器的控制器通过此信号控制防爆电机的运行。本实用新型解决了变频驱动型刮板输送机不能根据负载特性实时调整运输能力的问题，使刮板输送机能够根据工作面综合运行情况调整运输能力，使得变频驱动型刮板输送机形成闭环变频调速运行系统。本实用新型可提高综采工作面自动化程度，可节约采矿消耗的电能。
【专利说明】一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿井下综采工作面煤层开采【技术领域】，尤其涉及变频驱动型刮板输送机综合控制系统。
【背景技术】
[0002]刮板输送机是煤矿开采的关键设备之一，承担着工作面煤炭输送任务。变频驱动型刮板输送机是一种采用防爆高压变频器驱动三相交流电机推动刮板输送机的新型驱动刮板输送机。在现有井下工作面用变频技术分为:防爆一体变频电机技术(电机和变频器集成为一体)和防爆分体变频技术(防爆电机和防爆变频器为各自单元工作)，系统均是采用手动设定固定运行频率，不能检测刮板输送机运量和速度，不能跟随工作面负载情况调整刮板输送机的运量。
[0003]此实用新型是一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，此系统能够实时检测和控制输送机的输送能力和运行速度，是一个闭环运行系统。系统能够根据检测量进行程序控制、有预警和报警、跟随工作面负载情况调整刮板输送机的运量的功能，对综采自动化的意义重大。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]本实用新型是一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，包括分体防爆变频器驱动刮板输送机控制系统和一体防爆变频器驱动刮板输送机控制系统。上位机核心控制器通过获取高压防爆组合开关、防爆变频器控制器单元、下位机采集控制器的信号通过程序算法对防爆变频器进行速度和电磁转矩控制。
[0007]上位机核心控制器能够通过设置程序参数、采集下位机采集控制器和高压防爆组合开关的信息并且能够和防爆变频器控制器单元进行通信，实现对高压防爆组合开关和高压防爆变频器综合预警、报警、控制功能，实现综采工作面变频驱动型刮板输送机的系统控制。
[0008]本实用新型所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:下位机采集控制器采煤机位置传感器、识别传感器和称重传感器的输出信号，下位机采集控制器把信号传输给上位机核心控制器，上位机核心控制器通过计算把频率驱动信号传递给防爆变频器控制器单元驱动防爆变频器实现对转载机电机、机头垂直电机、机头平行电机、机尾电机的转速，达到控制变频驱动型刮板输送机的速度和运量。
[0009]本实用新型所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:上位机核心控制器不仅能够采集下位机采集控制器的信息，而且还能采集防爆变频器的数据，并且有上传功能，其中下位机采集控制器位置、数量能互换，具备冗余功能。
[0010]本实用新型所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:下位机采集控制器负责采集传感器的信号，上位机核心控制器负责程序运算和防爆变频器的控制器单元进行数据交换。
[0011]本实用新型所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:本实用新型包括矿用分体防爆变频器系统和矿用一体防爆变频器系统，对两者混合组成的系统也在其权利保护范围内。
[0012]本实用新型所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:上位机控制器核心器件可以由防爆型工业计算机组成。
[0013]本实用新型所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:下位机信号采集控制器核心器件可以由本质安全型单片机及其外围电路组成，下位机信号采集控制器的数量和位置能够根据采煤机位置传感器、称重传感器，识别传感器的位置和数量灵活调整。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]1、本实用新型用于矿用防爆变频器控制刮板输送机，解决了变频驱动型刮板输送机不能根据负载特性实时调整运输能力和变频驱动型刮板输送机实时变频变速运行的问题，提出一种利用过煤量和采煤机位置综合控制刮板输送机速度控制系统。
[0016]2、本实用新型用于矿用防爆变频器控制刮板输送机，解决了变频驱动型刮板输送机运输量的实时监测功能，防止工作面压死车情况的出现。
[0017]3、本实用新型用于矿用防爆变频器控制刮板输送机，实现了刮板输送机各个传动部监测、报警、协调控制的功能，尤其实现了变频驱动型大功率刮板输送机自动化开采，提高煤矿开采生产效率。
【附图说明】
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[0018]图1为分体防爆变频器驱动刮板输送机控制系统图。
[0019]图2为一体防爆变频器驱动刮板输送机控制系统图。
[0020]其中:I上位机核心控制器，2下位机采集控制器，3采煤机位置传感器，4转载机驱动装置，5机头垂直传动装置，6机头平行传动装置，7机尾传动装置，8防爆变频器控制器单元，9防爆变频器功率单元，10称重传感器，11识别传感器，12信号传输电缆，13动力电缆，14破碎机传动部，15防爆型高压变压器，16高压防爆组合开关。
【具体实施方式】
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[0021]如图1、图2所示，本实用新型中用于矿用防爆变频器控制刮板输送机控制系统，按变频器和电机的组合方式分为分体防爆变频器驱动刮板输送机控制系统和一体防爆变频器驱动刮板输送机控制系统。
[0022]如图1、图2所示，上位机核心控制器I通过获取和高压防爆组合开关16、防爆变频器控制器单元8、下位机采集控制器2的信号和通过程序算法通过防爆变频器控制器单元8对防爆变频器功率单元9控制，防爆变频器功率单元9通过动力电缆13对转载机驱动装置4、机头垂直传动装置5、机头平行传动装置6、机尾传动装置7进行速度和转矩控制。下位机采集控制器2主要负责采集采煤机位置传感器3、称重传感器10、识别传感器11的信号并传递给上位机核心控制器I。其中，高压防爆组合开关16和防爆变频器控制器单元8通过信号传输电缆12把必要的信号传输给上位机核心控制器I进行变频驱动型刮板输送机的算法控制。
[0023]如图2所示，其变频器和电机组合形成一体变频电机，通常包括(转载机驱动装置4 一体电机，机头垂直传动装置5 —体电机、机头平行传动装置6 —体电机，机尾传动装置7一体电机)，其中，上位机核心控制器I获取高压防爆组合开关16、下位机采集控制器2的信号通过程序算法对一体变频电机进行控制。
[0024]如图1、图2所示，上位机核心控制器I能够通过设置程序参数、采集下位机采集控制器2和高压防爆组合开关16的信息并且能够和防爆变频器控制器单元8进行通信，实现对高压防爆组合开关16和高压防爆变频器的综合控制，实现综采工作面变频驱动型刮板输送机的系统控制。
【权利要求】
1.一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:下位机采集控制器(2)采集采煤机位置传感器(3)、识别传感器(11)和称重传感器(10)的输出信号，并把信号传输给上位机核心控制器(I)，上位机核心控制器(I)通过计算把频率驱动信号通过信号线(12)传递给防爆变频器控制器单元(8)，其信号驱动防爆变频器功率模块(9)控制转载机电机⑷、机头垂直电机(5)、机头平行电机(6)、机尾电机(7)的转速，达到控制变频驱动型刮板输送机的速度和运量。2.根据权利要求1所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:上位机核心控制器(I)不仅能够采集下位机采集控制器(2)和防爆变频器的数据，而且有数据显示和就地操作功能和数据上传功能，其中下位机采集控制器(2)位置能互换，并且任何一个采集控制器(2)损坏可以把传感器通过信号线连接到另一个采集控制器(2)。3.根据权利要求1所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:控制系统根据采煤机位置传感器(3)、称重传感器(10)、识别传感器(11)提供的信号进行运量、运速判断。4.根据权利要求1所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征在于:下位机采集控制器(2)负责采集传感器的信号，上位机核心控制器(I)负责程序运算和防爆变频器的控制器单元(8)进行数据交换。5.根据权利要求3所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征是:下位机信号采集控制器(2)的数量和位置能够根据采煤机位置传感器(3)、称重传感器(10)、识别传感器(11)的位置和数量灵活调整。6.根据权利要求4所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征是:上位机核心控制器(I)核心器件由防爆型工业计算机组成。7.根据权利要求4所述的一种用于变频驱动型刮板输送机控制系统，其特征是:下位机信号采集控制器(2)核心器件由本质安全型单片机及其外围电路组成。
【文档编号】B65G43-00GK204297586SQ201420627559
【发明者】张二伟, 吴宗泽, 陈伟, 范宝冬, 宋冰清 [申请人]中煤张家口煤矿机械有限责任公司