CN105438727A - 一种双向双驱动皮带的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种双向双驱动皮带的控制方法和控制系统，皮带两端分别连接有第一驱动电机和第二驱动电机，第一变频器和第二变频器对应控制第一驱动电机和第二驱动电机，且所述皮带两端高度高于所述皮带连通端高度。通过PLC控制器可以实现两个变频器间的主从控制、且可以互为主从。主变频器为速度控制，从变频器为转矩控制，从两个驱动电机启动到加速至稳定速度后，可以实现两电机的转矩平衡、输出功率平衡和转速平衡，使得皮带在双驱动带动下平稳匀速运行，可以为皮带两端的制粉系统匀速输送煤粉(也可以输送其它物料)，而且PLC可以根据皮带两端的喷煤要求，控制两个驱动电机的转向，实现双向打料。

Description

一种双向双驱动皮带的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及皮带传输控制技术领域，具体涉及一种双向双驱动皮带的控制方法及控制系统。

背景技术

在型钢炼铁厂，炼铁高炉的工作需要不断向高炉内喷吹煤粉，缺少煤粉，喷煤系统就会停喷，高炉就会被迫减风或着休风，这不仅会影响炼铁产量，而且需要向炉内增加大量焦炭，大大增加了炼铁成本。因此及时从制粉系统向喷吹系统运送煤粉，保证喷煤正常进行是十分重要的。我公司为了满足作业需求，拟完成炼铁厂的配套工程，共分为三期工程，为各自独立的制粉系统。但限于场地限制，相邻的两套制粉系统之间需要共用一条双向双驱动皮带，当煤卸在皮带上时，它既可以转向一期制粉系统，也可以反向将煤送至二期制粉系统，即双向打料。

为了增加运输速度，采用两个滚筒电机分别设置在两端，共同驱动传送皮带。而且无论向哪个方向转动，传送皮带并非水平运行，而是两端较高，中间较低，即与地面存在倾角或者坡度的皮带,而且皮带设置在相邻的两套制煤系统之间，并非为直线型的，而是从中间最低处向两边弯曲的、逐渐升高的,总体呈现俯视的“U”型。在运输中，两个驱动电机的要同速运行，否则皮带不能实现平稳运行，经过多次试验，即使是型号相同的两台滚筒电机，在工频运行下也无法实现平稳双向打料。

发明内容

本发明实施例中提供了一种双向双驱动皮带的控制方法，使得两端的变频器带动的驱动电机实现输出功率相同、转矩相同、转速相同，从而实现带倾角的皮带的稳定双向运行。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种双向双驱动皮带的控制方法，所述皮带的两端分别连接有第一驱动电机和第二驱动电机，第一变频器和第二变频器对应控制所述第一驱动电机和第二驱动电机，且所述双向双驱动皮带两端高度高于所述皮带的连接端高度，包括以下步骤：

所述第一变频器接收PLC控制器发送的主动控制指令，所述主动控制指令为控制所述第一变频器为主动变频器的信号指令；

获取所述主动控制指令中携带的皮带运行的初始运行频率；

所述第一变频器根据所述初始运行频率控制所述第一驱动电机驱动所述皮带匀加速运行至稳定速度；

所述第二变频器接收PLC控制器发送的从动控制指令，所述从动控制指令为控制所述第二变频器为从动变频器的信号指令；

实时获取所述从动控制指令中携带的第一驱动电机的转矩；

所述第二变频器根据所述转矩控制所述第二驱动电机驱动所述皮带运行，其中，控制所述第二驱动电机的转矩等于所述第一驱动电机的转矩。

优选的，在上述双向双驱动皮带的控制方法中，还包括：

所述第一变频器接收所述PLC控制器发送的主动控制指令5s后，所述PLC控制器向所述第一变频器和第二变频器发送正转或反转指令。

优选的，在上述双向双驱动皮带的控制方法中，还包括实时检测皮带运行速度。

本发明还提供一种双向双驱动皮带的控制系统，包括第一变频器、第二变频器、第一驱动电机、第二驱动电机和PLC控制器；所述第一变频器、第二变频器分别控制所述第一驱动电机、第二驱动电机；所述第一驱动电机和第二驱动电机分别设置在所述皮带的两端；

所述PLC控制器包括正转指令输出模块、反转指令输出模块、主动控制指令输出模块、从动控制指令输出模块；所述第一变频器和第二变频器均设置有模拟转矩输入模块和模拟转矩输出模块，转向指令输入模块、主动控制指令输入模块和从动控制指令输入模块；

所述PLC的正转指令输出模块或反转指令输出模块与所述第一变频器和第二变频器的转向指令输入模块均电连接；所述主动控制指令输出模块与所述第一变频器或第二变频器的主动控制指令输入模块电连接，所述从动控制指令输出模块与所述第二变频器或第一变频器的从动控制指令输入模块电连接，所述第一变频器或第二变频器的模拟转矩输出模块与所述第二变频器或第一变频器的模拟转矩输入模块电连接。

由以上技术方案可见，本发明提供的控制方法和控制系统，通过PLC控制器可以实现两个变频器间的主从控制、且可以互为主从。主变频器为速度控制，从变频器为转矩控制，从两个驱动电机启动加速至稳定速度后，可以实现两者的转矩平衡、输出功率平衡和转速平衡，使得皮带在双驱动带动下平稳匀速运行，而且当双向双驱皮带的负载变化时，此运行速度也不受影响，可以为皮带两端的制粉系统匀速的输送煤料，而且PLC可以根据皮带两端的喷煤要求，控制两个驱动电机的转向，实现双向打料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双向双驱动皮带的工作场景俯视示意图；

图2为本发明实施例一提供的双向双驱动皮带的控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的双向双驱动皮带的控制系统的结构示意图。

其中：

1-上料机构，2-皮带，3-第一变频器，4-第二变频器，5-一期工程制粉系统，6-二期工程制粉系统，7-第一驱动电机，8-第二驱动电机，901-主动控制指令输出模块、902-从动控制指令输出模块，903-正转指令输出模块，904-反转指令输出模块，301-第一变频器模拟转矩输出模块，302-第一变频器模拟转矩输入模块，303-第一变频器主动控制指令输入模块，304-第一变频器从动控制指令输入模块，401-第二变频器模拟转矩输出模块，402-第二变频器模拟转矩输入模块，403-第二变频器主动控制指令输入模块，404-第二变频器从动控制指令输入模块，101-转向指令输入模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参见图1，该图为皮带的工作场景俯视示意图，如图1所示，皮带2架设在一期工程制粉系统5和二期工程制粉系统6之间，两端较高，中间连接端较低，为带倾角的皮带，两端分别设置第一驱动电机7和第二驱动电机8，所述第一变频3、第二变频器4分别控制所述第一驱动电机7、第二驱动电机8。中间连接处设置上料机构1，上料到皮带2上后可以将料送至任何一端制粉系统，供高炉喷煤系统向炉内喷煤。下面将用两个实施例来具体说明其工作过程。

实施例一

请参考图2，本实施例提供了一种双向双驱动皮带的控制系统，包括第一变频器3、第二变频器4、第一驱动电机7、第二驱动电机8和PLC控制器。如图所示，所述PLC控制器包括正转指令输出模块903、主动控制指令输出模块901、从动控制指令输出模块902；第一变频器3设置有模拟转矩输出模块301，转向指令输入模块101和主动控制指令输入模块303；第二变频器4设置有模拟转矩输入模块402、转向指令输入模块101和从动控制指令输入模块404。

所述主动控制指令输出模块901与所述第一变频器的主动控制指令输入模块303电连接，所述从动控制指令输出模块902与所述第二变频器的从动控制指令输入模块404电连接，所述主动控制指令为控制所述第一变频器3为主动变频器的信号指令，当第一变频器3接受到上述主动控制指令后成为主变频器，所谓主变频器是指以其控制另一变频器，另一变频器配合其从而实现整个皮带的自适应控制。设定了变频器的主从关系，也就相当于设置了第一滚筒电机7为主电机，第二滚筒电机8为从电机。第一变频器3获取的主动控制指令中携带有皮带给定频率，第一变频器3根据所述初始运行频率控制所述第一驱动电机启7动，且驱动所述皮带2匀加速运行至稳定速度。

所述第一变频器的模拟转矩输出模块301与所述第二变频器的模拟转矩输入模块402电连接。在此过程中实时将第一驱动电机7的转矩通过从动控制指令传向第二变频器4。第二变频器4所述转矩控制时刻调节自身的转矩输出大小，从而实现整条皮带2的转矩平衡和功率平衡。两个驱动电机开始启动过程，通过电机的慢速起动，带动皮带机缓慢起动，将电机的软起动和皮带机的软起动合二为一，实现了带倾角皮带2的软起动，,几乎对皮带不造成损害，起动过程中对皮带支架无冲击，延长了皮带机械系统的使用寿命。能有效降低企业生产成本，提高企业经济效益。

在上述控制系统中，皮带2的两个电机实现变频控制后，变频器对电机机进行驱动时，一般采用一拖一控制，当双电机驱动时，采用主从控制，实现负荷平均分配，提高拖动能力和运行效率，还可以大大降低电机的故障率。在三期喷煤工程中间架设两条皮带，即可实现三期同时喷煤，在生产上实现了很大的灵活性，满足了生产的要求，降低喷煤系统的停喷率，经济效果显著。第一变频器3和第二变频器4可以互为主从，互为备用，提高皮带运行效率，降低皮带故障率。实施例二为当第二变频器为主变频器，且反向大料的过程。

实施例二

请参考图2，如图所示，所述PLC控制器包括反转输出模块、主动控制指令输出模块和从动控制指令输出模块。所述第一变频器和第二变频器均设置有模拟转矩输入模块和模拟转矩输出模块，以及转向输入模块、主动控制指令输入模块和从动控制指令输入模块。

所述PLC的反转输出模块904与所述第一变频器和第二变频器的转向指令输入模块101均电连接。所述主动控制指令输出模块901与第二变频器的主动控制指令输入模块403电连接，所述从动控制指令输出模块902与第一变频器的从动控制指令输入模块304电连接。所述第二变频器的模拟转矩输出模块401与所述第一变频器的模拟转矩输入模块302电连接。具体的工作过程可以参考实施例一得相关内容，此不赘述。

另外，本发明还提供一种双向双驱动皮带的控制方法，所述皮带的两端分别连接有第一驱动电机7和第二驱动电机8，第一变频器3和第二变频器4对应控制所述第一驱动电机7和第二驱动电机8，且所述皮带2两端高度高于所述皮带电连接端高度，包括以下步骤：

所述第一变频器接收PLC控制器发送的主动控制指令，所述主动控制指令为控制所述第一变频器为主动变频器的信号指令；

获取所述主动控制指令中携带的皮带运行的初始运行频率；

所述第一变频器根据所述初始运行频率控制所述第一驱动电机驱动所述皮带匀加速运行至稳定速度；

所述第二变频器接收PLC控制器发送的从动控制指令，所述从动控制指令为控制所述第二变频器为从动变频器的信号指令；

实时获取所述从动控制指令中携带的第一驱动电机的转矩；

所述第二变频器根据所述转矩控制所述第二驱动电机驱动所述皮带运行，其中，控制所述第二驱动电机的转矩等于所述第一驱动电机的转矩。

上述控制过程可以应用在实施例一或二所述的控制系统中，工作过程和有益效果此不赘述。

在PLC的芯片设计中，为了实现系统的稳定性，所述第一变频器3接收所述PLC控制器发送的主动控制指令5s后，所述PLC控制器向所述第一变频器3和第二变频器4发送正转或反转指令。作为备选控制方法，还包括实时检测皮带运行速度步骤，主从变频器间的转矩控制出现故障时，可以启动此备选控制方法，实时检测皮带的运行线速度，以此来控制从变频器的转动频率，从而也可实现皮带的自适应控制。

通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分通过PLC芯片来实现，例如采用各种继电器、断路器、接触器配合设计的PLC芯片硬件，或者具有上述功能的各种模块组成的软件也能实现本发明的目的。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种双向双驱动皮带的控制方法，所述皮带的两端分别连接有第一驱动电机和第二驱动电机，第一变频器和第二变频器对应控制所述第一驱动电机和第二驱动电机，且所述皮带两端高度均高于所述皮带连通端高度；其特征在于，包括：

所述第一变频器接收PLC控制器发送的主动控制指令，所述主动控制指令为控制所述第一变频器为主动变频器的信号指令；

获取所述主动控制指令中携带的皮带运行的初始运行频率；

所述第一变频器根据所述初始运行频率控制所述第一驱动电机驱动所述皮带匀加速运行至稳定速度；

所述第二变频器接收PLC控制器发送的从动控制指令，所述从动控制指令为控制所述第二变频器为从动变频器的信号指令；

实时获取所述从动控制指令中携带的第一驱动电机的转矩；

所述第二变频器根据所述转矩控制所述第二驱动电机驱动所述皮带运行，其中，控制所述第二驱动电机的转矩等于所述第一驱动电机的转矩。

2.根据权利要求1所述的双向双驱动皮带的控制方法，其特征在于，还包括：

所述第一变频器接收所述PLC控制器发送的主动控制指令5s后，所述PLC控制器向所述第一变频器和第二变频器发送正转或反转指令。

3.根据权利要求1所述的双向双驱动皮带的控制方法，其特征在于，还包括实时检测皮带运行速度。

4.一种双向双驱动皮带的控制系统，其特征在于，包括第一变频器、第二变频器、第一驱动电机、第二驱动电机和PLC控制器；所述第一变频器、第二变频器分别控制所述第一驱动电机、第二驱动电机；所述第一驱动电机和第二驱动电机分别设置在所述双向双驱动皮带的两端；

所述PLC控制器包括正转指令输出模块、反转指令输出模块、主动控制指令输出模块和从动控制指令输出模块；所述第一变频器和第二变频器均设置有模拟转矩输入模块和模拟转矩输出模块、转向指令输入模块、主动控制指令输入模块和从动控制指令输入模块；

所述PLC的正转指令输出模块或反转指令输出模块与所述第一变频器和第二变频器的转向指令输入模块均电连接；所述主动控制指令输出模块与所述第一变频器或第二变频器的主动控制指令输入模块电连接，所述从动控制指令输出模块与所述第二变频器或第一变频器的从动控制指令输入模块电连接，所述第一变频器或第二变频器的模拟转矩输出模块与所述第二变频器或第一变频器的模拟转矩输入模块电连接。