胶带运输机节能控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种胶带运输机节能控制系统，其安装设置在胶带运输机上，包括主控装置、传感装置、报警装置、控制量输出装置。主控装置分别与传感装置和报警装置电相连。传感装置包括速度传感器、料位传感器、开关量传感器。主控装置接收各传感器传送来的数据，根据设定的传感器的种类、数量、设定的参数，综合判断被控胶带运输机将要被控制成何种运行方式，并通过报警装置通知现场人员注意安全；主控装置还输出控制变量，去控制胶带运输机的电机开关或变频器，完成对胶带运输机停机或低速节能运转，反之的启动或全速运转的控制。本实用新型低碳环保、降低维护费用、延长使用寿命，同时保证安全生产，具有一定的工业意义。
【专利说明】胶带运输机节能控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种监控系统，尤其涉及一种胶带运输机节能控制系统。
【背景技术】
[0002]胶带运输机是以传送带作为索引和承载构件的连续运输机械，传送带作为运输带经传动滚筒和各改向滚筒及拉紧滚筒形成闭合回路。传送带的上、下分支都支撑在托辊上，由拉紧装置给予适当的张紧力，工作时通过传动滚筒与传送带之间的摩擦力带动运行，物料由不同形式的给料方式连续地卸装于胶带运输机的受料装载中，然后随传送带一起运行，达到连续输送的目的。
[0003]胶带运输机在各行各业的物料的运送中使用广泛，尤其在矿山的使用非常普遍。胶带运输机的长度短则几米，长则几公里甚至可达几十公里，在运输机运行过程中，由于受运送物料的源头装载情况的影响，运输机会出现空载运行的情况，长时间的空载运行，不仅造成了传送带、托辊、驱动系统的不必要磨损、使得其使用寿命减少，更是浪费了大量的电力资源，给企业增加了不必要经济负担和维护费用，也给社会造成了资源的浪费。
[0004]如何利用现有的单片机、微机数据处理技术，有效设置传送带工作状态采集位置，获得关键状态信号，综合判断胶带运输机系统的运行状况，输出控制指令调整胶带运输机工作状态，以达到节约能源、降低维护费用和延长使用寿命的目的是实际应用中迫切需要解决的问题。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种胶带运输机节能控制系统，来综合判断胶带运输机系统的运行状况并输出控制指令，让空载运行的胶带运输机自动停机或以变频控制方式让胶带运输机低速节能运行，以达到节约能源、降低维护费用和延长使用寿命的目的。
[0006]为达到上述目的，本实用新型提供了一种胶带运输机节能控制系统，其安装设置在胶带运输机上，包括主控装置、传感装置、报警装置、控制量输出装置。
[0007]所述传感装置、报警装置、控制量输出装置分别连接在所述主控装置上。
[0008]所述主控装置包括主控单元，所述传感装置包括速度传感器、料位传感器、开关量传感器。
[0009]所述主控装置还包括串行接口电路、光电隔离电路、看门狗复位电路、缓冲驱动电路和显示电路，所述串行接口电路、光电隔离电路、看门狗复位电路、缓冲驱动电路和显示电路分别连接在所述主控单元上，所述速度传感器、料位传感器、开关量传感器分别通过光电隔离电路连接在所述主控单元上，所述控制量输出装置和所述报警装置分别通过所述缓冲驱动电路连接在所述主控单元上。
[0010]所述速度传感器分段设置在胶带运输机的传送带上，用于测量胶带运输机传动带的运行速度；所述料位传感器分段设置在胶带运输机的传送带上，用于测量胶带运输机传送带上有否有在运送的货物。[0011]所述开关量传感器有两种，一种为前级设备开关量传感器，安装在前级设备(可以是胶带运输机、刮煤机、料仓出料口、装载机或其它可给料的设备)的开关上，用来检测前级电控设备开关断开或闭合；另一种是出料口开关量传感器，安装在出料口，用于检测出料口打开或关闭。
[0012]所述料位传感器为压力式、电阻式、电感式、电容式、激光式或超声式等，其输出信号转换为200Hz?1000Hz的标准信号与所述主控装置相连。
[0013]所述控制量输出装置执行所述主控单元发出的控制指令，直接控制胶带运输机传送带的驱动电机的电源。本实用新型让空载运行的胶带运输机自动停机或以变频控制方式让胶带运输机低速节能运行，以达到节约能源、降低维护费用和延长使用寿命的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的原理示意图。
[0015]图2为本实用新型的主控装置的电路连接示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细描述:
[0017]参考图1所示，本实用新型包括主控装置1、传感装置2、报警装置3以及控制量输出装置4。
[0018]传感装置2包括料位传感器(bl、b2、b3、b4、b5)，速度传感器(al、a2、a3)，开关量传感器(Cl、c2)，报警装置包括报警装置(1#、2#)，控制量输出装置4包括启动开关或变频开关。结合图2所示，报警装置3、传感装置2和控制量输出装置4分别与主控装置I的单片机的相应端口电连接。
[0019]速度传感器分段设置在胶带运输机的传送带上，用于测量胶带运输机传动带的运行速度；料位传感器分段设置在胶带运输机的传送带上，用于测量胶带运输机传送带上有否有运送的货物。
[0020]开关量传感器有两种，一种为前级设备开关量传感器，安装在前级设备(可以是胶带运输机、刮煤机、料仓出料口、装载机或其它可给料的设备)的开关上，用来检测前级电控设备开关断开或闭合；另一种是出料口开关量传感器，安装在出料口，用于检测出料口打开或关闭。
[0021]速度传感器、料位传感器、开关量传感器分别将监测到的信号通过相应的通信传输线路传送给单片机。
[0022]控制量输出装置执行主控单元发出的控制指令，直接控制胶带运输机的驱动电机的电源。
[0023]如图2所示，主控装置I还包括看门狗复位电路11、光电隔离电路22、电子开关电路33、缓冲驱动电路44、串行接口电路55和显示电路66。其分别直接或间接连接在单片机的相应管脚上。
[0024]速度传感器(al、a2、a3)、料位传感器(bl、b2、b3、b4、b5)分别通过不同的接口连入光电隔离电路22，再通过电子开关电路33连接在单片机的相应管脚上。
[0025]开关量传感器(Cl、c2)分别通过光电隔离电路22连接在单片机的相应管脚上。[0026]控制量输出装置(l’、2’)和报警装置(1#、2#)分别连接有光电隔离电路22，并通过与光电隔离电路22连接的缓冲驱动电路44连接在主控单元5的相应管脚上。
[0027]看门狗电路复位11就是一个定时计数器，一旦到达最大计数值就会把单片机复位，其作用是防止程序进入死循环，在本实施例中，有利于监控程序的正常运行。
[0028]光电隔离电路22的作用是在电隔离的情况下，以光为媒介传送信号，对输入和输出电路可以进行隔离，因而能有效地抑制系统噪声，消除接地回路的干扰。
[0029]缓冲驱动电路44的作用是防止因过流或过压造成电气设备的损坏，在本实施例中有利于提高系统整体的性能。
[0030]在实际工作中，速度传感器分段设置在胶带运输机的传送带上，用于测量胶带运输机传动带的运行速度；料位传感器分段设置在胶带运输机的传送带上，用于测量胶带运输机传送带上有否有在运送的货物。(I)、当物料传感器的数据显示胶带上有运输物料时，若速度传感器测得胶带运输机有速度则表示胶带运输机正在运行，则主控装置不动作，传输机保持当前状态；若速度传感器测得胶带运输机速度为零或低速，但开关量传感器反应前级开关是闭合的状态，则由主控装置对报警装置发出命令，使报警装置报警，对胶带运输机沿线工作人员发出启动警告，同时主控装置对胶带运输机驱动电机的电源控制装置发出启动命令，启动胶带运输机运行或全速运转；若速度传感器测得胶带运输机速度为零，但开关量传感器反应前级开关是断开的状态，则主控装置不动作，传输机保持当前状态；(2)、当物料传感器的数据显示传送带上无物料，若速度传感器测得胶带运输机有速度则表示胶带运输机正在运行，开关量传感器反应前级开关是闭合的状态，则主控装置不动作，传输机保持当前状态；开关量传感器反应前级开关是断开的状态，则由主控装置向胶带运输机驱动电机的电源控制装置发出命令，使得开关断开，电路断开，胶带运输机停止运转或低速节能运转；同时，主控装置向报警装置发出命令，使报警装置报警，对胶带运输机沿线工作人员发出停机警告。
[0031]若速度传感器测得胶带运输机无速度或低速，则表示胶带运输机处于停机或低速节能状态，且开关量传感器测得开关断开，主控装置不动作，保持当前状态。若速度传感器测得胶带运输机无速度但开关量传感器测得开关闭合，主控装置向报警装置发出命令，使报警装置报警，对胶带运输机沿线工作人员发出启动警告，同时主控装置对胶带运输机驱动电机的电源控制装置发出启动命令，启动胶带运输机运行或全速运转。
[0032]本实用新型的实施例中，主控单元5采用8051单片机，光电隔离电路22采用TLP621元件，电子开关电路33采用8选I电子开关⑶4051，，看门狗复位电路11采用IPM813L元件，缓冲驱动电路44采用7407型号元件，串行接口电路采用SP485通讯模块，显示电路可依据实际需求反应速度、料位和开关量信息，从而采用相应个数的七段数码管进行显示。
[0033]以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种胶带运输机节能控制系统，其特征在于，包括主控装置(I)以及分别与之相连的传感装置(2)、报警装置(3)、控制量输出装置(4)； 所述主控装置(I)包括主控单元(5 )，所述传感装置(2 )包括至少一个速度传感器(a)、至少一个料位传感器(b)和至少一个开关量传感器(c)； 所述速度传感器(a)分段设置在胶带运输机的传送带上，用于测量胶带运输机传动带的运行速度； 所述料位传感器(b)分段设置在胶带运输机的传送带上，用于测量胶带运输机传送带上是否有在运送的货物； 所述开关量传感器(C)包括前级设备开关量传感器和出料口开关量传感器，所述前级设备开关量传感器安装在前级设备的开关上，所述出料口开关量传感器安装在传送带一端对应的出料口的开关上； 所述主控装置(I)接收各传感器传送来的数据，并通过所述控制量输出装置(4)输出控制信号来控制使能端，进行对胶带运输机工作状态的控制。
2.根据权利要求1所述的胶带运输机节能控制系统，其特征在于， 所述主控装置(I)还包括分别与主控单元(5)相连的看门狗复位电路(11)、光电隔离电路(22)、电子开关电路(33)、缓冲驱动电路(44)、串行接口电路(55)和显示电路(66)； 所述速度传感器(a)、料位传感器(b)、开关量传感器(c)分别通过所述光电隔离电路(22)连接在所述主控单元(5)上，所述控制量输出装置(4)、所述报警装置(3)以及所述显示电路(66)分别通过所述缓冲驱动电路(44)连接在所述主控单元(5)上； 所述控制量输出装置(4)执行所述主控单元(5)发出的控制指令，直接控制胶带运输机传送带的驱动电机的电源。
3.根据权利要求2所述的胶带运输机节能控制系统，其特征在于， 所述料位传感器(b)为电阻式、电感式、电容式、激光式或超声式，其输出信号转换为200Hz?IOOOHz的标准信号与所述主控装置(I)相连。
4.根据权利要求3所述的胶带运输机节能控制系统，其特征在于， 所述主控单元(5)采用8051单片机，所述光电隔离电路(22)采用TLP621元件，所述电子开关电路(33)采用8选I电子开关⑶4051，所述看门狗复位电路(11)采用IPM813L元件，所述缓冲驱动电路(44)采用7407型号元件。
【文档编号】B65G43/08GK203682514SQ201420044230
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】孙登云 申请人:孙登云