CN102050311A - 电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，包括对输煤皮带电动机相关工作参数及输煤皮带本身运行状态进行实时检测且根据检测结果对输煤皮带电动机进行控制的控制箱和与控制箱相接的动力供电系统；控制箱包括信号检测单元和电控箱，电控箱包括控制箱箱体、与信号检测单元相接的信号调理电路、MCU处理器和I/O通信接口；MCU处理器通过I/O通信接口和电缆与主PLC控制系统相接且MCU处理器与输煤皮带电动机的驱动控制回路相接。本发明结构简单、体积小、现场安装方便且信号传输稳定、智能化水平高、运行维护工作量小，能解决现有输煤皮带电动机控制装置存在的接线繁琐、电缆距离远、施工难度大等问题。

Description

电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱

技术领域

本发明属于电力线式现场总线控制技术领域，尤其是涉及一种电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱。

背景技术

目前，在火力发电厂运煤系统中的带式输送机(即输煤皮带机)数量众多，因而对每个带式输送机的工作状态，具体是对输煤皮带电动机的运行速度、输煤皮带的纵向撕裂状态、输煤皮带的燃煤输送流量以及布设在输煤皮带两侧的喷洒水装置的喷洒水状态进行监测时，需监测的数据众多且检测及过程繁琐，相应根据上述监测数据对输煤皮带电动机对应参数进行控制调整的过程也非常繁琐。传统对带式输送机的电动机(即输煤皮带电动机)进行最优控制的方法及其相配套使用的控制装置普遍存在的电缆用量大、接线繁琐、预设电缆距离较远、一次性投资费用高、施工工期长、现场施工难度大、系统运行维护难度大、系统现场强电干扰问题严重等多种实际问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其结构简单、体积小、现场安装方便、接线简单且信号传输稳定、运行维护工作量小，能解决现有输煤皮带电动机控制装置存在的接线繁琐、电缆距离远、施工难度大等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其特征在于：包括对带式输送机的输煤皮带电动机相关工作参数及输煤皮带本身运行状态进行实时检测且根据检测结果相应对所述输煤皮带电动机进行控制的控制箱和与控制箱相接的动力供电系统；所述控制箱包括信号检测单元和与所述信号检测单元配合使用的电控箱，所述电控箱包括控制箱箱体、与所述信号检测单元相接的信号调理电路、与信号调理电路相接且相应对输煤皮带电动机进行控制的MCU处理器和与MCU处理器相接的I/O通信接口，所述信号调理电路、MCU处理器和I/O通信接口均安装在所述控制箱箱体内所布设的电路板上；所述MCU处理器通过I/O通信接口和电缆与主PLC控制系统相接，且所述MCU处理器与输煤皮带电动机的电机驱动控制回路相接。

所述信号检测单元包括对输煤皮带电动机的运行速度进行实时检测的速度传感器、对输煤皮带的纵向撕裂状态进行实时检测的撕裂传感器、对输煤皮带的燃煤输送流量进行实时检测的电子皮带秤和对布设在输煤皮带两侧的多个喷洒水装置的喷洒水状态进行实时检测的水分检测单元，所述速度传感器、撕裂传感器、电子皮带秤和水分检测单元均与信号调理电路相接。

所述速度传感器包括对所述带式输送机的皮带运行速度进行实时检测的带速传感器和/或对所述带式输送机中从动滚筒的转速进行实时检测的转速传感器。

还包括与MCU处理器相接的报警单元、参数设置单元和状态指示单元。

还包括与MCU处理器相接的信号耦合电路，所述MCU处理器通过信号耦合电路与I/O通信接口相接。

所述速度传感器、撕裂传感器、电子皮带秤和水分检测单元的数量均为一个或多个，且多个速度传感器、撕裂传感器、电子皮带秤和水分检测单元均并接在MCU处理器的信号输入端上。

所述MCU处理器安装在一控制箱内的电路板上且参数设置单元和状态指示单元均布设在控制箱的控制面板上，所述状态指示单元由多个LED指示灯和多个数码管显示器组成。

所述动力供电系统通过电缆为控制箱供电。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单且体积小，智能化水平高，现场安装方便，接线简单且运行维护工作量小。

2、将电力线载波技术与现场总线技术相结合，能有效解决火力发电厂输煤皮带电动机控制装置所存在的接线繁琐、预设电缆距离较远、现场施工难度大等实际问题。

3、其电力线式现场总线采用主控制装置及电缆作为信号的传输总线，与上位机程控室主CPU、远程通讯模块(或交换机)及下位的控制箱依次连接，实现在远方对多个带式输送机的电动机即输美皮带电动机进行实时监控的目的。

4、响应速度快，单个控制箱的响应速度在2S以下。

5、通讯距离远，理论距离可达到30km，在工程使用中不受工厂实际距离的限制。

6、适用面广，不仅可适用于电力、电子行业自动化控制领域，可拓广运用到制造业、冶金、石化、物流等多种行业设备的自动化控制系统中。

7、工作性能更可靠，程控室内采用上位机与可编程控制器共同控制，在上位机无法正常运行的情况下，可编程控制器的主CPU可以独立控制整个控制系统正常运行，同时实现了主控装置与可编程控制器之间的无缝连接。

8、采用电力线现场总线技术，控制信号以载波方式进行传输，唯有同频的信号才可对系统造成干扰，因而这种干扰可以预知并通过各种措施予以消除，由此大幅度提高了系统的抗干扰能力，不会出现信号的断续、传输迟延等不利情形。

9、根据现场布线方便，安装简便，大大提高劳动效率且应用方式灵活。

10、MCU处理器采用CMOS数字集成电路，抗干扰能力强，工作性能稳定，测速精度高。

11、防护等级高且器防护等级为IP67。

综上所述，本发明结构简单、体积小、现场安装方便、接线简单且信号传输稳定、智能化水平高、运行维护工作量小，简单易行，能解决现有输煤皮带电动机控制装置存在的接线繁琐、电缆距离远、施工难度大等问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的工作原理图。

附图标记说明：

1-控制箱；          1-1-带速传感器；    1-2-转速传感器；

1-3-撕裂传感器；    1-4-电子皮带秤；    1-5-水分检测单元；

1-6-MCU处理器；     1-7-I/O通信接口；   1-8-报警单元；

1-9-参数设置单元；  1-10-状态指示单元； 1-11-信号耦合电路；

1-12-信号调理电路； 2-主PLC控制系统；   3-动力供电系统；

4-电缆；            5-端子排。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括对带式输送机的输煤皮带电动机相关工作参数及输煤皮带本身运行状态进行实时检测且根据检测结果相应对所述输煤皮带电动机进行控制的控制箱1和与控制箱1相接的动力供电系统3。所述控制箱1包括信号检测单元和与所述信号检测单元配合使用的电控箱，所述电控箱包括控制箱箱体、与所述信号检测单元相接的信号调理电路1-12、与信号调理电路1-12相接且相应对输煤皮带电动机进行控制的MCU处理器1-6和与MCU处理器1-6相接的I/O通信接口1-7，所述信号调理电路1-12、MCU处理器1-6和I/O通信接口1-7均安装在所述控制箱箱体内所布设的电路板上。所述MCU处理器1-3通过I/O通信接口1-4和电缆4与主PLC控制系统2相接，且所述MCU处理器1-6与输煤皮带电动机的电机驱动控制回路6相接。

本实施例中，所述信号检测单元包括对输煤皮带电动机的运行速度进行实时检测的速度传感器、对输煤皮带的纵向撕裂状态进行实时检测的撕裂传感器1-3、对输煤皮带的燃煤输送流量进行实时检测的电子皮带秤1-4和对布设在输煤皮带两侧的多个喷洒水装置的喷洒水状态进行实时检测的水分检测单元1-5，所述速度传感器、撕裂传感器1-3、电子皮带秤1-4和水分检测单元1-5均与信号调理电路1-12相接。所述速度传感器包括对所述带式输送机的皮带运行速度进行实时检测的带速传感器1-1和/或对所述带式输送机中从动滚筒的转速进行实时检测的转速传感器1-2。同时，本发明还包括与MCU处理器1-3相接的报警单1-8、参数设置单元1-9和状态指示单1-10，以及与MCU处理器1-3相接的信号耦合电路1-11，所述MCU处理器1-3通过信号耦合电路1-11与I/O通信接口1-7相接。

所述速度传感器、撕裂传感器1-3、电子皮带秤1-4和水分检测单元1-5的数量均为一个或多个，且多个速度传感器、撕裂传感器1-3、电子皮带秤1-4和水分检测单元1-5均并接在MCU处理器1-3的信号输入端上。所述MCU处理器1-3安装在一控制箱内的电路板上且参数设置单元1-9和状态指示单元1-10均布设在控制箱的控制面板上，所述状态指示单元1-10由多个LED指示灯和多个数码管显示器组成。所述动力供电系统3通过电缆4为控制箱1供电。

综上，实际使用过程中，多个控制箱1分别将各自所采集的各带式输送机的输煤皮带电动机相关工作参数及输煤皮带本身运行状态信号经信号调理电路1-12进行调理后，再经MCU处理器1-6进行分析处理，之后MCU处理器1-6将经其处理的检测信号再经信号耦合电路1-11进行耦合后通过总线方式传送给主PLC控制系统2中的上位机，同时通过报警单元1-8进行相应报警指示，数码管显示器对所检测的参数值进行同步显示。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其特征在于：包括对带式输送机的输煤皮带电动机相关工作参数及输煤皮带本身运行状态进行实时检测且根据检测结果相应对所述输煤皮带电动机进行控制的控制箱(1)和与控制箱(1)相接的动力供电系统(3)；所述控制箱(1)包括信号检测单元和与所述信号检测单元配合使用的电控箱，所述电控箱包括控制箱箱体、与所述信号检测单元相接的信号调理电路(1-12)、与信号调理电路(1-12)相接且相应对输煤皮带电动机进行控制的MCU处理器(1-6)和与MCU处理器(1-6)相接的I/O通信接口(1-7)，所述信号调理电路(1-12)、MCU处理器(1-6)和I/O通信接口(1-7)均安装在所述控制箱箱体内所布设的电路板上；所述MCU处理器(1-3)通过I/O通信接口(1-4)和电缆(4)与主PLC控制系统(2)相接，且所述MCU处理器(1-6)与输煤皮带电动机的电机驱动控制回路(6)相接。

2.按照权利要求1所述的电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其特征在于：所述信号检测单元包括对输煤皮带电动机的运行速度进行实时检测的速度传感器、对输煤皮带的纵向撕裂状态进行实时检测的撕裂传感器(1-3)、对输煤皮带的燃煤输送流量进行实时检测的电子皮带秤(1-4)和对布设在输煤皮带两侧的多个喷洒水装置的喷洒水状态进行实时检测的水分检测单元(1-5)，所述速度传感器、撕裂传感器(1-3)、电子皮带秤(1-4)和水分检测单元(1-5)均与信号调理电路(1-12)相接。

3.按照权利要求2所述的电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其特征在于：所述速度传感器包括对所述带式输送机的皮带运行速度进行实时检测的带速传感器(1-1)和/或对所述带式输送机中从动滚筒的转速进行实时检测的转速传感器(1-2)。

4.按照权利要求2或3所述的电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其特征在于：还包括与MCU处理器(1-3)相接的报警单元(1-8)、参数设置单元(1-9)和状态指示单元(1-10)。

5.按照权利要求2或3所述的电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其特征在于：还包括与MCU处理器(1-3)相接的信号耦合电路(1-11)，所述MCU处理器(1-3)通过信号耦合电路(1-11)与I/O通信接口(1-7)相接。

6.按照权利要求2或3所述的电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其特征在于：所述速度传感器、撕裂传感器(1-3)、电子皮带秤(1-4)和水分检测单元(1-5)的数量均为一个或多个，且多个速度传感器、撕裂传感器(1-3)、电子皮带秤(1-4)和水分检测单元(1-5)均并接在MCU处理器(1-3)的信号输入端上。

7.按照权利要求2或3所述的电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其特征在于：所述MCU处理器(1-3)安装在一控制箱内的电路板上且参数设置单(1-9)和状态指示单元(1-10)均布设在控制箱的控制面板上，所述状态指示单元(1-10)由多个LED指示灯和多个数码管显示器组成。

8.按照权利要求1、2或3所述的电力线式现场总线输煤皮带电动机就地控制箱，其特征在于：所述动力供电系统(3)通过电缆(4)为控制箱(1)供电。

Images