煤礦膠帶機運輸系統(tǒng)的自動調速控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤礦膠帶機運輸系統(tǒng)的自動調速控制方法：在膠帶機運輸系統(tǒng)中的1#膠帶機上增加一個電子皮帶秤；在2#膠帶機上安裝一個綜合保護控制器；系統(tǒng)啟動，電子皮帶秤將采集的1#膠帶機的來料瞬時量M1S實時傳送至1#膠帶機綜合保護控制器；2#膠帶機的綜合保護控制器實時讀取M1S；實時計算得到2#膠帶機上的物料累計量；實時計算2#膠帶機的調速閾值N；計算2#膠帶機的運行速度百分比可調范圍△V；實時計算2#膠帶機的整定后的運行速度百分比VS。本發(fā)明的方法控制膠帶機運輸系統(tǒng)根據實際生產情況實時自動調節(jié)膠帶機運行速度，有效降低膠帶機運輸系統(tǒng)的能耗，達到節(jié)能減排的目的。
【專利說明】煤礦膠帶機運輸系統(tǒng)的自動調速控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電氣自動控制領域，具體涉及一種煤礦膠帶機運輸系統(tǒng)的自動調速控制方法。
【背景技術】
[0002]近年來，由于國內煤炭行業(yè)發(fā)展快速，采用大功率(驅動電機的功率為幾百甚至上千千瓦)膠帶運系統(tǒng)輸成為煤礦運輸的主要方式，由于煤礦多采用每天2班、每年300天的生產模式，膠帶機運輸系統(tǒng)在整個煤礦電力消耗中所占比例非常高。同時，很多新建或擴建煤礦在建設前期對未來幾年產能的提升提出了超前規(guī)劃的方案，即新建系統(tǒng)能夠滿足未來若干年后整個礦井的產能提升所要求的負載能力，例如，某礦井的政府批準的產能為60萬噸每年，但礦方在設計時要求設備的最大負荷能力為90萬噸每年標準，甚至更高，礦方的出發(fā)點是如果在某一時期，市場需求較大且經濟效益較好，可以開足馬力盡可能多的生產，從而最大化的獲取效益。由此引出一個問題:在煤礦先期運行的一段時間，煤礦的產能不能達到當前煤礦設計的最大產能，例如只能達到30到40萬噸每年，更不能達到未來若干年后的產能，期間如果受到經濟環(huán)境或政策影響，將有可能長期處于初期設計產能階段。在此情況下，整個礦井的膠帶機運輸系統(tǒng)將長期處于空載或輕載運行，造成電能的浪費以及設備的損耗。
[0003]如圖1所示，現有的膠帶機運輸系統(tǒng)是通過多級獨立的膠帶運輸機一級級首尾搭接，將工作面生產出來的煤運輸至地面預先設計的存儲地。具體方式為:工作面的采煤機將煤層剝離脫落，脫落的煤落入采煤機下部的刮板運輸機中，通過刮板運輸機將采下的煤托運至與刮板運輸機搭接的1#膠帶機機尾，通過安裝在1#膠帶機機尾的整流溜槽，使煤完全、穩(wěn)定的落在1#膠帶機帶面上；1#膠帶機通過安裝在其頭部的電機驅動膠帶機驅動滾筒，使膠帶機的帶面水平或有一定傾角的位移，從而將附著在其上的煤運輸至2#膠帶機機尾的整流溜槽處，如果膠帶機運輸系統(tǒng)還包括由2級以上的膠帶機，則2#膠帶機在將煤托運至3#膠帶機，以此類推，直至將煤運輸至設計的存儲地。
[0004]目前，煤礦膠帶機采用的控制方式主要有:1、通過膠帶機保護系統(tǒng)控制設備的啟停方式實現設備流程控制，當設備依次啟動完畢之后，將一直按照最高轉速和最大輸出功率運行，此方式不對設備的運行狀態(tài)進行任何檢測及調整，完全沒有節(jié)能措施；2、通過加裝軟啟動裝置控制設備的啟停，只是實現了設備的軟啟動，降低了設備啟動瞬間的啟動電流，將其啟動電流控制在額定電流的3倍以內，使設備能夠平滑的啟動，從而達到減小對電網的沖擊，減小對機械設備的沖擊的目的。但該啟動方式也只是解決了在設備初始啟動過程的控制，當設備正常啟動并穩(wěn)定運行后，還是按照最高轉速和最大輸出功率運行，此方式也不對設備的運行狀態(tài)進行任何檢測及調整，故也沒有節(jié)能效果；3、通過加裝PLC (可編程控制器)、變頻器控制設備的啟停。我們知道，PLC具有強大的邏輯控制功能，能根據預先設定好的程序穩(wěn)定、可靠的執(zhí)行，從而有效的解決了人工操作帶來的繁瑣、疲勞等問題；變頻器具有優(yōu)異的驅動性能，能夠實現設備的軟啟動(即變頻器用電纜與電機相連，變頻器安照預先設定的參數，通過其內部的功率調節(jié)模塊經過整定，并輸出到相應的與電機連接的輸出端)，將設備的啟動電流控制在2倍額定電流以內，實現運行速度的整定、輸出功率、輸出轉矩的整定等。但是，PLC和變頻器都只是偏重與解決某一方面的問題，其兩者的配合只能夠通過人工判斷膠帶機的來料情況，在上位計算機上實現設定一目標值，再通過PLC輸出后傳送至變頻器執(zhí)行。該方式對現場操作人員的經驗及責任心有很高的要求。我們經常發(fā)現很多礦井在采用PLC和變頻器驅動設備后，一直按照設定速度運行，幾乎不做調整，故此種方式也僅僅只是實現很有限的節(jié)能。

【發(fā)明內容】

[0005]針對上述現有技術中存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種煤礦膠帶機運輸系統(tǒng)自動調速控制方法，該方法控制膠帶機運輸系統(tǒng)根據實際生產情況實時自動調節(jié)膠帶機運行速度，有效降低膠帶機運輸系統(tǒng)的能耗，達到節(jié)能減排的目的。
[0006]為了實現上述任務，本發(fā)明采用如下技術方案予以解決:
[0007]一種煤礦膠帶機運輸系統(tǒng)的自動調速控制方法，包括如下步驟:
[0008]步驟1、在膠帶機運輸系統(tǒng)中的1#膠帶機上增加一個電子皮帶秤；在2#膠帶機上安裝一個綜合保護控制器；
[0009]步驟2、系統(tǒng)啟動，電子皮帶秤將采集的1#膠帶機的來料瞬時量Mls實時傳送至2#膠帶機綜合保護控制器;2#膠帶機的綜合保護控制器實時讀取Mls ；
[0010]步驟3、利用下式實時計算得到2#膠帶機上的物料累計量:

[0011]
【權利要求】
1.一種煤礦膠帶機運輸系統(tǒng)的自動調速控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1、在膠帶機運輸系統(tǒng)中的1#膠帶機上增加一個電子皮帶秤；在2#膠帶機上安裝一個綜合保護控制器； 步驟2、系統(tǒng)啟動，電子皮帶秤將采集的1#膠帶機的來料瞬時量Mls實時傳送至2#膠帶機綜合保護控制器;2#膠帶機的綜合保護控制器實時讀取Mls ； 步驟3、利用下式實時計算得到2#膠帶機上的物料累計量:
2.如權利要求1所述的煤礦膠帶機運輸系統(tǒng)的自動調速控制方法，其特征在于，所述步驟5中，膠帶機最低運行速度占最大運行速度的百分比Vl取值20%。
3.如權利要求1所述的煤礦膠帶機運輸系統(tǒng)的自動調速控制方法，其特征在于，所述步驟5中，膠帶機最大運行速度占最大運行速度的百分比V2取值100%。
【文檔編號】B65G43/00GK103612889SQ201310561549
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權日:2013年11月11日
【發(fā)明者】黨若寒, 費三凱, 趙潘, 倪云峰, 王小亮, 戚小海 申請人:陜西合開電氣有限公司