CN111726043A - 多电机同步控制系统及带式输送机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多电机同步控制系统及带式输送机，包括DCS系统和PLC控制站；DCS系统与PLC控制站之间控制连接；DCS系统和PLC控制站分别同时监测多台电机的运行状态，并由DCS系统控制多台电机的同步运行。本发明的带式输送机多电机同步控制，DCS系统中的操作员站输入每台电机的调整值，同时，在显示界面，实时观察调整效果，使用简单、灵活方便，不需要专业技术人员，即可实现，降低了设备的使用要求；解决了多电机同步控制不平衡的问题，实时协调处理各台电机运行状态，保持输送机长期稳定运行。

Description

多电机同步控制系统及带式输送机

技术领域

本发明涉及多工况条件下的带式输送机技术领域，尤其涉及一种多电机同步控制系统及带式输送机。

背景技术

目前，带式输送机广泛应用于电力、钢铁、煤炭、水利、化工、冶金、建材等领域，与此同时，带式输送机系统正在向高带速，高功率，大运量以及长距离的大型化方向发展。

实际应用中，为了降低输送带强度，这种大型带式输送机通常采用多电机驱动方式，且多台电机分组远距离布置。对于多电机驱动系统，由于电机及滚筒的制造误差，以及设备安装误差，使得电机会出现转速差，较小的转速差对设备运行不会造成大的影响，但如果转速差较大，转得快的滚筒受力大，转得慢的滚筒与传送带相对摩擦，消耗功率，形成阻力，降低了总驱动功率，极易造成电机功率不平衡，也容易引起输送带与滚筒之间的打滑，因此，协调处理好各台电机的运行状态，是输送机长期稳定运行的关键。

发明内容

为了克服上述所存在的技术缺陷，本发明的目的在于提供一种实施解决多电机同步控制不平衡问题，采集多台电机实际运行的计算值和实际值数据，并由DCS系统控制多台电机的同步运行，实时协调处理各台电机运行状态，保持输送机长期稳定运行的多电机同步控制系统及带式输送机。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本技术方案为一种多电机同步控制系统，包括DCS系统和PLC控制站；所述DCS系统与PLC控制站之间控制连接；DCS系统和PLC控制站分别同时监测多台电机的运行状态，对应采集多台电机运行的计算值和实际值数据，并由DCS系统控制多台电机的同步运行。

进一步优选，还包括变频器；DCS系统和PLC控制站下分别与多台变频器通讯和电气连接；一个变频器对应监测一台电机。

进一步优选，各变频器上设置DP通讯模块；变频器通过DP通讯模块与DCS系统和PLC控制站之间通讯连接。

进一步优选，DP通讯模块将采集电机数据的计算值传输至DCS系统和PLC控制站。

进一步优选，DCS系统上设置同步控制模块，针对电机的运行状态，进行反馈控制。

进一步优选，还包括多功能箱；DCS系统和PLC控制站下分别与多台多功能箱通讯连接；一个多功能箱与一台电机电气连接。

进一步优选，多功能箱内设置无线网络发送模块；DCS系统和PLC控制站内安装与无线发送模块连接的无线网络接收模块；多功能箱将采集的电机实际值传输至DCS系统和PLC控制站。

进一步优选，DCS系统和PLC控制站上都分别设置速度模块、扭矩模块、电流模块，功率模块和电压模块，用于监测电机实际转速、扭矩、电流、功率和电压数据；各电机上分别设置与DCS系统和PLC控制站内设置的速度模块、扭矩模块、电流模块，功率模块、电压模块相对应匹配的传感器。

本技术方案还涉及一种带式输送机，其包括以上的多电机同步控制系统。

本发明的有益效果是：

本发明的多电机同步控制及带式输送机，操作员站输入每台电机的调整值，同时，在显示界面，实时观察调整效果，使用简单、灵活方便，不需要专业技术人员，即可实现，降低了设备的使用要求；解决了多电机同步控制不平衡的问题，实时协调处理各台电机运行状态，保持输送机长期稳定运行。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明中各系统连接关系示意图。

图2是本发明中电气流程框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以在带式输送机运行过程中，实时监测4台电机的运行状态为例：如图1和图2中所示，DCS系统与PLC控制站之间通过光纤连接；DCS系统与变频器1和变频器2之间，分别通过DP线和电缆连接；DCS系统与多功能箱1和多功能箱2之间通过无线网络连接；

PLC控制站与变频器3和变频器4之间，分别通过DP线和电缆连接；PLC控制站与多功能箱3和多功能箱4之间通过无线网络连接；多功能箱1与电机1，多功能箱2与电机2，多功能箱3与电机3，多功能箱4与电机4之间，通过电缆连接。变频器1和变频器2将电机1和电机2的数据计算值，实时反馈给DCS系统；变频器3和变频器4将电机3和电机4的数据计算值，实时反馈给PLC控制站；多功能箱1和多功能箱2将采集到的电机1和电机2上数据实际值，实时反馈给DCS系统；多功能箱3和多功能箱4将采集到的电机3和电机4上数据实际值，实时反馈给PLC控制站。PLC控制站对接收的计算值和实际值数据取算数平均，传输至DCS系统，并进行判断和处理，同时，执行DCS系统下发的指令；DCS系统对接收的计算值和实际值数据取算数平均，并进行判断，处理，存储和显示，同时，下发操作指令。

如图2中所示，若任意两台电机之间的扭矩差大于额定值3％，但未达到设定的保护值7％，则通过操作员站界面点击同步调整按钮，在弹出的对话框中，手动输入调整值，将高扭矩电机对应变频器的扭矩输入值降低5‰，通过显示界面持续观察3-5min运行效果。若扭矩差减小，并小于3％，则调整结束，保持运行。若扭矩差变化不明显，继续调整并观察效果，直至满足扭矩差小于3％，结束调整。

带式输送机整机系统完成以上硬件连接，并编写软件代码，设置相关参数正常启动运行后，每台电机配置的传感器，实时测量电机的实际转速、扭矩、电流、功率、电压值，并通过与之对应的多功能箱将电机实际值分别传输至DCS系统和PLC控制站；同时，变频器通过DP通讯模块将电机的转速、扭矩、电流、功率、电压等计算值分别传输至DCS系统和PLC控制站；DCS系统和PLC控制站通过编写的代码程序实时监控采集到的各电机的计算值和实际值，并取算数平均值进行分析和判断，有效避免实际运行中，只取计算值作为判定条件时，因过大误差造成的误调整，以及只取实际值作为判定条件时，因传感器故障或干扰等造成的误判断，提高了系统的可靠性和安全性。若数据无异常，按照程序正常运行。若数据异常并超过了设定的保护值，立即自动停机，检查处理。若数据异常但未超过设定的保护值，但长期运行会有恶化的趋势，则调用同步控制功能块，执行调整程序。操作员站界面设有交互接口，交互接口可分别写入每台电机的扭矩调整值。各变频器配置有控制线，用于传输PLC控制站下发的启动，停止，急停等指令。

以上仅以扭矩作为判定条件为例进行描述，实际使用中，可将转速、扭矩、电流、功率、电压值中任意一种或多种组合作为判定条件，判定指标及调整方式作相应修改即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多电机同步控制系统，其特征在于：包括DCS系统和PLC控制站；所述DCS系统与PLC控制站之间控制连接；DCS系统和PLC控制站分别同时监测多台电机的运行状态，对应采集多台电机运行的计算值和实际值数据，并由DCS系统控制多台电机的同步运行。

2.根据权利要求1所述的多电机同步控制系统，其特征在于：还包括变频器；所述DCS系统和PLC控制站下分别与多台变频器通讯和电气连接；一个变频器对应监测一台电机。

3.根据权利要求2所述的多电机同步控制系统，其特征在于：各变频器上设置DP通讯模块；变频器通过DP通讯模块与DCS系统和PLC控制站之间通讯连接。

4.根据权利要求3所述的多电机同步控制系统，其特征在于：所述DP通讯模块将采集电机数据的计算值传输至DCS系统和PLC控制站。

5.根据权利要求1所述的多电机同步控制系统，其特征在于：所述DCS系统上设置同步控制模块，针对电机的运行状态，进行反馈控制。

6.根据权利要求1所述的多电机同步控制系统，其特征在于：还包括多功能箱；所述DCS系统和PLC控制站下分别与多台多功能箱通讯连接；一个多功能箱与一台电机电气连接。

7.根据权利要求6所述的多电机同步控制系统，其特征在于：所述多功能箱内设置无线网络发送模块；DCS系统和PLC控制站内安装与无线发送模块连接的无线网络接收模块；多功能箱将采集电机的实际值传输至DCS系统和PLC控制站。

8.根据权利要求1、2或6所述的多电机同步控制系统，其特征在于：所述DCS系统和PLC控制站上都分别设置速度模块、扭矩模块、电流模块，功率模块和电压模块，用于监测电机的实际转速、扭矩、电流、功率和电压数据；各电机上分别设置与DCS系统和PLC控制站内设置的速度模块、扭矩模块、电流模块，功率模块、电压模块相对应匹配的传感器。

9.一种带式输送机，其特征在于：包括根据权利要求1-7中任意一项所述的多电机同步控制系统。

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