CN104148158B - 一种连采给料破碎机自动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连采给料破碎机自动控制系统及其控制方法，控制系统包括：主控单元、距离报警单元、输送机、破碎机；所述距离报警单元检测向所述输送机和破碎机运料的车辆与所述破碎机的距离，当所述距离小于或等于预设距离阈值时，向所述主控单元发送距离报警信号；所述主控单元从所述距离报警单元接收到所述距离报警信号，则依次启动所述输送机和所述破碎机；所述主控单元当超过预设输送破碎停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则依次停止所述输送机和所述破碎机。本发明整个过程无需人工干预，减少资源浪费，避免噪音干扰。

Description

一种连采给料破碎机自动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及连采给料破碎机相关技术领域，特别是一种连采给料破碎机自动控制系统及其控制方法。

背景技术

目前矿用给料破碎机的整体控制水平仍停留在本机手动就地控制。一般由操作人员在现场使用操作按钮和液压手柄，控制供电装置的起动、停止，给料破碎机的运输和行走。在连采掘进工作面使用的给料破碎机属断续工作制，当梭车卸料后，给料破碎机完成受料、破碎、运输任务，任务完成后，梭车还没有完成下一次运输，这时，给料破碎机进行空转等待状态，既浪费能源，又产生高分贝的噪音，对现场的工作秩序干扰极大。否则根据煤矿现场的施工情况，需要安排一个专人司机操作给料破碎机的起停，造成了极大的浪费。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术无法自动开关破碎机和输送机，导致破碎机和输送机空转的技术问题，提供一种连采给料破碎机自动控制系统及其控制方法。

一种连采给料破碎机自动控制系统，包括：

主控单元、距离报警单元、输送机、破碎机；

所述距离报警单元的输出端与所述主控单元的输入端连接，所述主控单元的输出端分别与所述输送机和破碎机连接；

所述距离报警单元检测向所述输送机和破碎机运料的车辆与所述破碎机的距离，当所述距离小于或等于预设距离阈值时，向所述主控单元发送距离报警信号；

所述主控单元从所述距离报警单元接收到所述距离报警信号，则依次启动所述输送机和所述破碎机；

所述主控单元当超过预设输送破碎停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则依次停止所述输送机和所述破碎机。

一种连采给料破碎机自动控制系统的控制方法，所述连采给料破碎机自动控制系统包括：

主控单元、距离报警单元、输送机、破碎机；

所述距离报警单元的输出端与所述主控单元的输入端连接，所述主控单元的输出端分别与所述输送机和破碎机连接；

所述控制方法包括：

所述距离报警单元检测向所述输送机和破碎机运料的车辆与所述破碎机的距离，当所述距离小于或等于预设距离阈值时，向所述主控单元发送距离报警信号；

所述主控单元从所述距离报警单元接收到所述距离报警信号，则依次启动所述输送机和所述破碎机；

所述主控单元当超过预设输送破碎停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则依次停止所述输送机和所述破碎机。

本发明通过增加距离报警单元，检测向所述输送机和破碎机运料的车辆与所述破碎机的距离，当距离小于或等于预设距离阈值时，表示有车辆向输送机和破碎机运料，此时主控单元启动输送机和破碎机。当经过一段时间后，可以判断为运料结束，则关闭输送机。当超过预设送破碎停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则可以判断车辆运料结束，停止所述输送机和所述破碎机。整个过程无需人工干预，减少资源浪费，避免噪音干扰。

附图说明

图1为本发明一种连采给料破碎机自动控制系统的结构模块图；

图2为隔离模块电路示意图；

图3为本发明一种连采给料破碎机自动控制系统的控制方法的工作流程图；

图4为本发明一种连采给料破碎机自动控制系统的控制方法一个例子的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示为本发明一种连采给料破碎机自动控制系统的结构模块图，包括：

主控单元1、距离报警单元2、输送机3、破碎机4；

所述距离报警单元2的输出端与所述主控单元1的输入端连接，所述主控单元1的输出端分别与所述输送机3和破碎机4连接；

所述距离报警单元2检测向所述输送机3和破碎机4运料的车辆与所述破碎机4的距离，当所述距离小于或等于预设距离阈值时，向所述主控单元1发送距离报警信号；

所述主控单元1从所述距离报警单元2接收到所述距离报警信号，则依次启动所述输送机3和所述破碎机4；

所述主控单元1当超过预设输送破碎停机时间阈值，未从所述距离报警单元2获取距离报警信号，则依次停止所述输送机3和所述破碎机4。

本实施例由主控单元1根据距离报警单元2的距离报警信号，控制输送机3和破碎机4的启动和停止。整个过程无需人工干预，减少资源浪费，避免噪音干扰。

本发明对提高煤矿井下减员增效、安全生产具有重要意义；本项目不仅在自动化控制技术上很大的提升了给料破碎机的自动控制水平，改善的现场的工作环境，节约了能源，而且完成了整个连采工作面自动控制的关键一环，增大了连采工作面更大范围的自动控制可行性。推广这项成熟技术，将可以省去给料破碎机专职司机及其他辅助人员，既减少了工作人员，又提高了工作效率,降低电能损耗，具有较高的社会效益和经济效益。

作为一个例子，主控单元1采用可编程控制器(PLC)为核心控制器件，实现电控系统的集中控制，完成各回路的逻辑控制功能，并由PLC驱动继电器来控制输送机3和破碎机4的主回路接触器的吸合、释放，从而控制输送机3和破碎机4的电机的启、停。具体的，可以对输送机3和破碎机4的液压系统改造：在原系统基础上，增加两组输送机电磁控制阀，以及相对应的管路接口、胶管等，使输送马达可实现手动、自动控制。采用电子保护装置实现各主回路的短路、过流过载、缺相、漏电闭锁和电机过热保护。

采用可靠的电子保护装置实现电机的过热、过载、过流、缺相、漏电闭锁保护。在控制回路中，输送机3和破碎机4的电机单独构成回路，每一回路都由PLC完成其逻辑控制功能，由PLC驱动继电器来使控制输送机3和破碎机4电机启、停的接触器吸合、释放，实现对输送机3和破碎机4的控制。

例如：连采给料破碎机自动控制系统根据向所述输送机3和破碎机4运料的梭车位置自动启停功能：当梭车驶近破碎机距离7米时(可以根据矿井实际使用情况在一定范围内调整接收距离)，距离报警单元2向主控单元1发送距离报警信号。输送机3和破碎机4自动开启。当超过预设输送破碎停机时间阈值，主控单元1未从距离报警单元2获取距离报警信号，则依次停止输送机3和破碎机4，其中，输送破碎停机时间阈值可以根据实际情况设置为任意值。

在其中一个实施例中，所述距离报警单元2包括设置在所述破碎机3上且与主控单元1连接的接收端，以及安装在所述车辆上的发送端，所述接收端根据所述发送端所发送的信号参数检测所述车辆与所述接收端的距离。

作为一个例子，采用两台测距报警仪和两台12V电源，两台测距报警仪分别作为接收端和发送端，分别安装在破碎机3和梭车上的合适位置。两台报警仪协同工作，报警距离在2-32m可调。设定好报警距离后，当报警仪到达报警范围，接收端向主控单元1发送距离报警信号。

在其中一个实施例中，还包括报警单元6，当所述主控单元1接收到所述距离报警信号后，启动所述报警单元6。

作为一个例子，采用两台测距报警仪和两台12V电源，两台测距报警仪分别作为接收端和发送端，分别安装在破碎机3和梭车上的合适位置。当报警仪到达报警范围，作为报警单元6的蜂鸣器启动声音预警，然后红光闪烁报警，直至输送机4停止时停止闪烁。

在其中一个实施例中，包括通讯接口5，所述主控单元通过所述通讯接口与工作面远程监控系统8连接。

作为一个例子，采用标准Modbus RTU通讯协议RS485接口，接入工作面远程监控系统，工作面远程监控系统8设置在地面，因此地面可以远程控制输送机和破碎机。

在其中一个实施例中，所述主控单元1从所述距离报警单元2接收到距离报警信号后开始计时，当超过预设的启动时间阈值后，依次启动所述输送机3和所述破碎机4。

由于从发出距离报警信号的位置到输送机3和破碎机4的位置，需要一段时间，因此，在收到距离报警信号后开始计时，当超过预设的启动时间阈值后，依次启动所述输送机3和所述破碎机4，能够更好地节省能源，减少噪音。其中启动时间阈值根据实际车辆的运行速度调节。

在其中一个实施例中，依次启动所述输送机3和所述破碎机4后，经过预设工作时间阈值后，停止所述输送机3。

在车辆(例如，梭车)卸载完煤后，输送机3根据现场运煤完成时间设定时间值，延时停机，时间任意设定，可调。破碎锤4在输送机3长时间不启动时停机，时间根据实际任意设定，可调。梭车实际位置与检测到的位置误差不超过2米；给料破碎机响应时间应≦1秒。

在其中一个实施例中，还包括向所述输送机3和所述破碎机4供电的供电装置7，如果所述主控单元1超过预设供电装置停机时间阈值，未从所述距离报警单元2获取距离报警信号，则停止所述供电装置7。

供电装置可以采用油泵电机，油泵电机的电控箱采用断路器为电源总开关，采用真空接触器为主回路开关器件，同油泵继电器控制供电装置。

由于供电装置7为输送机3和破碎机4提供电力，当超过预设供电装置停机时间阈值时，表明在较长一段时间内没有车辆向输送机3运料，因此，将供电装置7停止，节约能源。供电装置7在第一次启动由人工开启，供电装置停机时间阈值根据现场实际任意设定，可调。

在其中一个实施例中，所述距离报警单元2的输出端通过隔离模块与所述主控单元的输入端连接。

本实施例的电路示意图如图2所示，包括与距离报警单元2连接的IO端，IO端通过200欧姆的R313电阻，接入隔离模块PC357，PC357的输出A端和B端接入主控单元1。

如图3所示为本发明一种连采给料破碎机自动控制系统的控制方法的工作流程图，所述连采给料破碎机自动控制系统包括：

主控单元、距离报警单元、输送机、破碎机；

所述距离报警单元的输出端与所述主控单元的输入端连接，所述主控单元的输出端分别与所述输送机和破碎机连接；

所述控制方法包括：

步骤S301，所述距离报警单元检测向所述输送机和破碎机运料的车辆与所述破碎机的距离，当所述距离小于或等于预设距离阈值时，向所述主控单元发送距离报警信号；

步骤S302，所述主控单元从所述距离报警单元接收到所述距离报警信号，则依次启动所述输送机和所述破碎机；

步骤S303，所述主控单元当超过预设输送破碎停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则依次停止所述输送机和所述破碎机。

在其中一个实施例中：

所述主控单元从所述距离报警单元接收到距离报警信号后开始计时，当超过预设的启动时间阈值后，依次启动所述输送机和所述破碎机；

当经过预设工作时间阈值后，所述主控单元停止所述输送机。

在其中一个实施例中：

所述的连采给料破碎机自动控制系统还包括向所述输送机和所述破碎机供电的供电装置；

如果所述主控单元超过预设供电装置停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则停止所述供电装置。

如图4所示为本发明一种连采给料破碎机自动控制系统的控制方法一个例子的工作流程图，包括：

步骤S401，1140V电源接通；

步骤S402，将旋钮开关打到自动控制模式，且各个液压手柄处于“0”位；

步骤403，手动启动油泵电机；

步骤S404，检测梭车位置；

步骤S405，如果梭车距离7米处，则执行步骤S406，否则如果未超过输送破碎停机时间阈值，执行步骤S404，如果超过输送破碎停机时间阈值，执行步骤S411；

步骤S406，声音告警启动；

步骤S407，经过启动时间阈值，此时梭车到达卸料；

步骤S408，启动输送机和破碎机；

步骤S409，经过工作时间阈值，此时梭车已经卸料完成并去向连采机，且输送机已经送料完成；

步骤S410，输送机停机，执行步骤S404；

步骤S411，此时梭车停止工作，输送机停机；

步骤S412，经过N分钟；

步骤S413，破碎机停机；

步骤S414，经过电机停机时间阈值；

步骤S415，油泵电机停机。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种连采给料破碎机自动控制系统，其特征在于，包括：

主控单元、距离报警单元、输送机、破碎机；

所述距离报警单元的输出端与所述主控单元的输入端连接，所述主控单元的输出端分别与所述输送机和破碎机连接；

所述距离报警单元检测向所述输送机和破碎机运料的车辆与所述破碎机的距离，当所述距离小于或等于预设距离阈值时，向所述主控单元发送距离报警信号；

所述主控单元从所述距离报警单元接收到所述距离报警信号，则依次启动所述输送机和所述破碎机；

所述主控单元当超过预设输送破碎停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则依次停止所述输送机和所述破碎机。

2.根据权利要求1所述的连采给料破碎机自动控制系统，其特征在于，所述距离报警单元包括设置在所述破碎机上且与主控单元连接的接收端，以及安装在所述车辆上的发送端，所述接收端根据所述发送端所发送的信号参数检测所述车辆与所述接收端的距离。

3.根据权利要求1所述的连采给料破碎机自动控制系统，其特征在于，还包括通讯接口，所述主控单元通过所述通讯接口与工作面远程监控系统连接。

4.根据权利要求1所述的连采给料破碎机自动控制系统，其特征在于，所述主控单元从所述距离报警单元接收到距离报警信号后开始计时，当超过预设的启动时间阈值后，依次启动所述输送机和所述破碎机。

5.根据权利要求1所述的连采给料破碎机自动控制系统，其特征在于，依次启动所述输送机和所述破碎机后，经过预设工作时间阈值后，停止所述输送机。

6.根据权利要求1所述的连采给料破碎机自动控制系统，其特征在于，还包括向所述输送机和所述破碎机供电的供电装置，如果所述主控单元超过预设供电装置停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则停止所述供电装置。

7.根据权利要求1所述的连采给料破碎机自动控制系统，其特征在于，所述距离报警单元的输出端通过隔离模块与所述主控单元的输入端连接。

8.一种连采给料破碎机自动控制系统的控制方法，其特征在于，所述连采给料破碎机自动控制系统包括：

主控单元、距离报警单元、输送机、破碎机；

所述距离报警单元的输出端与所述主控单元的输入端连接，所述主控单元的输出端分别与所述输送机和破碎机连接；

所述控制方法包括：

所述距离报警单元检测向所述输送机和破碎机运料的车辆与所述破碎机的距离，当所述距离小于或等于预设距离阈值时，向所述主控单元发送距离报警信号；

所述主控单元从所述距离报警单元接收到所述距离报警信号，则依次启动所述输送机和所述破碎机；

所述主控单元当超过预设输送破碎停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则依次停止所述输送机和所述破碎机。

9.根据权利要求8所述的连采给料破碎机自动控制系统的控制方法，其特征在于：

所述主控单元从所述距离报警单元接收到距离报警信号后开始计时，当超过预设的启动时间阈值后，依次启动所述输送机和所述破碎机；

当经过预设工作时间阈值后，所述主控单元停止所述输送机。

10.根据权利要求8所述的连采给料破碎机自动控制系统的控制方法，其特征在于：

所述的连采给料破碎机自动控制系统还包括向所述输送机和所述破碎机供电的供电装置；

如果所述主控单元超过预设供电装置停机时间阈值，未从所述距离报警单元获取距离报警信号，则停止所述供电装置。