CN102951428B - 皮带输送机节能系统的节能控制方法 - Google Patents

皮带输送机节能系统的节能控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的是一种皮带输送机节能系统及其节能控制方法。包括系统启动按钮、皮带输送机、物料检测装置、信号变送器、皮带输送机驱动电机、变频器和可编程控制器；皮带输送机安装有输送皮带、皮带输送机驱动电机，物料检测装置被安装在输送皮带的正下方，物料检测装置通过信号线与可编程控制器相连；系统启动按钮与可编程控制器相连，可编程控制器采用控制信号线通过变频器与皮带输送机驱动电机相连接。皮带输送机系统实现了“有料高速，无料低速”的自动控制状态。采用本发明可有效地降低皮带机空载时间、空载能耗，从而减少这些时间内产生的系统机械损耗，作业效率显著提高，减少电能损耗，实现了节能降耗目的。

Description

皮带输送机节能系统的节能控制方法
技术领域
    本发明涉及的是一种皮带输送机节能系统及其节能控制方法，适用于物料运输皮带输送机配套的节能降耗系统。 
背景技术
    皮带输送机是一种被广泛应用的传输机械。皮带输送机的能耗主要分为两部分。一是将物料平移及提升所做的功产生的能耗，这部分能耗是物料搬运所必须付出的。另一部分是系统的机械损耗，包括皮带与托辊之间的摩擦阻力，清扫器、导料槽的阻力及电机、减速机的效率损失等。这部分能耗，无论皮带机上有没有物料，只要皮带机运转，就要付出。    
在物料运输过程中，皮带输送机系统启动的传统工艺为先启动下游(料流与水流等同)受料设备皮带机，然后由下游向上游顺序启动转接皮带机，最后再启动上游给料设备皮带机。只有在所有流程中的皮带机全部运转的状态下，才能够开始给料。因此，流程中皮带机越长，转接皮带数量越多，各下游皮带机处于无物料状态的空运转时间就越长，系统机械损耗就越高，而运输量却没有增加，导致了单位产量能耗的上升，是严重的能源浪费。
在物料运输过程中，皮带输送机系统往往空载或者低负荷运行，如码头装船时移舱作业等，由于这些过程中不上料，皮带机只能空转，能源白白浪费掉；而如果将整条流程停止，待现有工作完毕后再启动，又会造成启动时间较长，作业效率降低。 
发明内容
本发明目的是针对上述不足之处提供一种皮带输送机节能系统及其节能控制方法，克服了传统工艺流程的不足，有效缩短空运转时间，减少电能损耗，实现了节能降耗目的。 
皮带输送机节能系统及其节能控制方法是采取以下技术方案实现： 
皮带输送机节能系统包括系统启动按钮、皮带输送机、物料检测装置、信号变送器、皮带输送机驱动电机、变频器和可编程控制器（PLC）。皮带输送机安装有输送皮带、皮带输送机驱动电机，物料检测装置被安装在输送皮带的正下方，物料检测装置通过信号线与可编程控制器（PLC）相连。系统启动按钮与可编程控制器（PLC）相连，可编程控制器（PLC）采用控制信号线通过变频器与皮带输送机驱动电机相连接。
皮带输送机节能系统的节能控制方法，其步骤如下： 
运输物料时，启动系统启动按钮，可编程控制器发出启动信号，并通过变频器，先启动上游给料皮带输送机的皮带输送机驱动电机，并维持设定转速，当物料到达对应的物料检测装置，物料检测装置送出对应的信号至可编程控制器，可编程控制器根据物料检测装置对应的皮带断面上的瞬时料重，经内部程序计算后，对皮带输送机驱动电机进行调节，实现电机的最佳运转转速或运转频率的匹配。同时，可编程控制器根据皮带的长度和运行速度，经内部程序计算，在料流即将到达皮带转接点时，可编程控制器通过变频器预先对下一条皮带输送机的驱动电机发出启动信号，并维持设定转速，直至物料到达下一个物料检测装置，依次方式由上游向下游依次启动各条转接皮带输送机，直至最下游的受料设备即物料目的地。这样，皮带输送机系统实现了“有料高速，无料低速”的自动控制状态。
本发明皮带输送机节能系统及其节能控制方法计计合理，皮带输送机节能系统，设置有可编程控制器和变频器，并与输送系统设备及生产管理系统连接，被改造皮带输送机安装有物料检测装置，当工作开始或物料增加时，按照预设的控制程序，启动电机或提高皮带输送机的运行速度；当前端物料减少或无物料时，按照预设的控制程序，降低皮带输送机运行速度。本发明克服了传统技术的不足，采用了“有料高速，无料低速”的设计理念， 本发明可有效地降低皮带机空载时间、空载能耗，从而减少这些时间内产生的系统机械损耗，作业效率显著提高，减少电能损耗，实现了节能降耗目的。 
附图说明
    以下将结合附图对本发明作进一步说明： 
图1是本发明的皮带输送机节能系统示意图（以一套由三台皮带输送机组成的系统为例）。
具体实施方式
皮带输送机节能系统包括系统启动按钮、皮带输送机、物料检测装置、信号变送器、皮带输送机驱动电机、变频器和可编程控制器（PLC）。皮带输送机安装有输送皮带、皮带输送机驱动电机，物料检测装置被安装在输送皮带的正下方，物料检测装置通过信号线与可编程控制器（PLC）相连。系统启动按钮与可编程控制器（PLC）相连，可编程控制器（PLC）采用控制信号线通过变频器与皮带输送机驱动电机相连接。 
所述的皮带输送机至少设置有一台。 
    下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。 
 参照附图1，皮带输送机节能系统为由三台皮带输送机组成的系统，皮带输送机节能系统包括系统启动按钮（1）、可编程控制器（PLC）（2）、变频器一（3）、变频器二（4）、变频器三（5）、皮带输送机驱动电机一(6)、皮带输送机驱动电机二(7)、皮带输送机驱动电机三(8)、皮带输送机一(9)、皮带输送机二(10)、皮带输送机三(11)、物料检测装置一(12)、物料检测装置二(13)和物料检测装置三(14)。 
皮带输送机一(9)安装有输送皮带、皮带输送机驱动电机一(6)，物料检测装置一(12)被安装在输送皮带的正下方，物料检测装置一(12)通过信号线与可编程控制器（PLC）（2）相连。系统启动按钮（1）与可编程控制器（PLC）（2）相连，可编程控制器（PLC）（2）采用控制信号线通过变频器一（3）与皮带输送机驱动电机一(6)相连接。 
皮带输送机二(10)安装有输送皮带、皮带输送机驱动电机二(7)，物料检测装置二(13)被安装在输送皮带的正下方，物料检测装置二(13)通过信号线与可编程控制器（PLC）（2）相连。系统启动按钮（1）与可编程控制器（PLC）（2）相连，可编程控制器（PLC）（2）采用控制信号线通过变频器二（4）与皮带输送机驱动电机二(7)相连接。 
皮带输送机三(11)安装有输送皮带、皮带输送机驱动电机三(8)，物料检测装置三(14)被安装在输送皮带的正下方，物料检测装置三(14)通过信号线与可编程控制器（PLC）（2）相连。系统启动按钮（1）与可编程控制器（PLC）（2）相连，可编程控制器（PLC）（2）采用控制信号线通过变频器三（5）与皮带输送机驱动电机三(8)相连接。 
所述的可编程控制器（PLC）（2）采用市售可编程控制器（PLC）。所述的变频器一（3）、变频器二（4）和变频器三（5）采用市售的SUNFAR E380系列通用型变频器。 
所述的物料检测装置一(12)、物料检测装置二(13)和物料检测装置三(14)采用市售XR-A02全数字多功能物料检测装置。 
皮带输送机节能系统的节能控制方法，其步骤如下： 
物料运输时，操作人员按下系统启动按钮（1），可编程控制器（2）发出启动信号，并通过变频器一（3）启动上游给料设备皮带机的驱动电机（#1）一（6）并维持设定转速，皮带运转后即开始给料，当物料到达对应的物料检测装置（#1）一（12）时，物料检测开关实时发出信号至可编程控制器（2），可编程控制器（2）根据物料检测装置（#1）一（12）对应的皮带断面上的瞬时流量，计算皮带输送机（#1）一（9）所需要的最佳运行速度，并通过变频器（#1）一（3）对驱动电机（#1）（6）进行调速（加速或减速）匹配。同时，可编程控制器（2）根据皮带的长度和运行速度，精确计算料流到达下一级皮带输送机（#2）二（10）所需的时间，当料流即将到达皮带转接点时，可编程控制器（2）对下一条皮带输送机的驱动电机（#2）（10）发出启动信号，驱动电机（#2）二（7）通过变频器（#2）二（4）实现软启动，并开始维持其设定运转，直至物料到达对应的物料检测装置（#2）二（13）。当物料到达对应的物料检测装置（#2）二（13）时，物料检测开关发出信号至可编程控制器（2），可编程控制器（2）根据物料检测装置（#2）二（13）对应的皮带断面上的瞬时流量，计算皮带输送机（#2）二（10）所需要的最佳运行速度，并通过变频器（#2）二（4）对驱动电机（#2）二（7）进行调速（加速或减速）匹配这样，依次方式由上游向下游依次启动各条转接皮带机，直至最下游的受料设备即物料目的地。
注：附图1中实线箭头为物料流程，虚线箭头为信号流程。 

Claims (2)

1.一种皮带输送机节能系统的节能控制方法，其特征在于，所述节能系统包括系统启动按钮、皮带输送机、物料检测装置、信号变送器、皮带输送机驱动电机、变频器和可编程控制器；
皮带输送机安装有输送皮带、皮带输送机驱动电机，物料检测装置被安装在输送皮带的正下方，物料检测装置通过信号线与可编程控制器相连；系统启动按钮与可编程控制器相连，可编程控制器采用控制信号线通过变频器与皮带输送机驱动电机相连接；
其节能控制方法包括如下步骤：运输物料时，启动系统启动按钮，可编程控制器发出启动信号，并通过变频器，先启动上游给料皮带输送机的皮带输送机驱动电机，并维持设定转速，当物料到达对应的物料检测装置，物料检测装置送出对应的信号至可编程控制器，可编程控制器根据物料检测装置对应的皮带断面上的瞬时料重，经内部程序计算后，对皮带输送机驱动电机进行调节，实现电机的最佳运转转速或运转频率的匹配；同时，可编程控制器根据皮带的长度和运行速度，经内部程序计算，在料流即将到达皮带转接点时，可编程控制器通过变频器预先对下一条皮带输送机的驱动电机发出启动信号，并维持设定转速，直至物料到达下一个物料检测装置；依次方式由上游向下游依次启动各条转接皮带输送机，直至最下游的受料设备即物料目的地。
2.根据权利要求1所述的皮带输送机节能系统的节能控制方法，其特征在于：所述的皮带输送机至少设置有一台。
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