CN112919059A - 一种圆盘给料机防卡料控制***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆盘给料机防卡料控制***及其控制方法，通过设置两套变频控制设备并配合PLC控制器取代传统圆盘给料机一台变频器控制两台电动机的控制方式，有效完成控制***的启动、停止、预警及工作转速在线调节等功能，实现配料圆盘给料机转速与皮带机转速同步，且运行方向一致，以及变频器运行转速与称重传感器实现PID闭环自动调节，完成精准配料；同时当圆盘给料机发生卡料时，通过驱动圆盘给料机自动可逆运行，排出异物，且在异物排除过程中，皮带机运行转速及方向不受影响，并在异物自动排出后，圆盘给料机能够自动延时正向启动，保持原正常工作状态，从而避免因异物卡死出料口，造成圆盘变频器保护动作而停机情况的发生。

Description

一种圆盘给料机防卡料控制***及其控制方法

技术领域

本发明属于采矿、烧结、炼铁生产等物料输送设备电控技术领域，涉及一种圆盘给料机防卡料控制***及其控制方法。

背景技术

传统物料传输设备中如：容积式配料设备-定量圆盘给料机，也称配料圆盘。其工作功能是物料在混匀之前，首先要将各种烧结原料按工艺要求适当配比，在生产过程中，根据成品烧结矿通过各项检测结果(如含粉率、转鼓值等等)，适当调整配比值，以达到合格品率的提升。

目前国内配料圆盘给料机电控***一般是主回路采用一台交流变频器驱动两台三相交流异步电动机(圆盘电动机/皮带机电动机)同步转速工作，配合带有自动计量装置(称重传感器)的电子秤皮带输送机完成精确配比过程，并与下游主输送皮带机电气控制连锁。

在生产过程中，配料圆盘供料是否顺畅是设备安全运行的关键，生产工艺一般要求圆盘给料机不间断工作，然而在原控制方式中，由于物料由于夹杂异物等，易造成配料圆盘的下料口卡死等情况，进一步可能造成变频器过载保护动作，发生配料圆盘及皮带机停机故障，并且后续停机维修十分麻烦。

发明内容

针对背景技术中原圆盘给料机电控***容易因给料圆盘卡料造成停机故障的缺陷，本发明提供一种圆盘给料机防卡料控制***及其控制方法，其解决技术问题的技术方案如下：

本发明一种圆盘给料机防卡料控制***，包括皮带机和圆盘给料机，皮带机包括皮带机电动机和称重传感器，圆盘给料机包括物料仓、下料口、圆盘以及与圆盘连接的圆盘电动机，所述控制***还包括电源单元、圆盘给料机变频器和皮带机变频器和PLC控制器；所述圆盘给料机上设置有异物排料口；所述电源单元分别通过线路与圆盘给料机变频器、皮带机变频器、称重传感器和PLC控制器相连，所述圆盘电动机和皮带机电动机分别通过线路与圆盘给料机变频器和皮带机变频器相连，所述圆盘给料机变频器与圆盘电动机之间的线路上设置有圆盘给料机过载继电器，所述圆盘给料机变频器、皮带机变频器、称重传感器和圆盘给料机过载继电器分别通过线路接入PLC控制器。

进一步地，所述电源单元包括的第一电源和第二电源，该第一电源为三相380V的交流电源，该第二电源为220V的交流电源，由第一电源接出或单独设置；所述圆盘给料机变频器和皮带机变频器分别与第一电源相连，所述PLC控制器和称重传感器分别与第二电源相连。

进一步地，所述圆盘电动机和皮带机电动机上分别设置有圆盘电动机冷却风扇和皮带机电动机冷却风扇，该圆盘电动机冷却风扇和皮带机电动机冷却风扇分别通过线路与第一电源相连。

进一步地，所述PLC控制器与称重传感器相连的线路上还设置有隔离配电器，该隔离配电器通过线路与第二电源相连，所述圆盘给料机变频器通过线路与隔离配电器相连。

进一步地，还包括第一交流接触器、第二交流接触器、第三交流接触器、继电器控制单元和工控机远程控制显示单元；所述第一交流接触器、第二交流接触器和第三交流接触器的主触点分别设置在第一电源与圆盘给料机变频器、圆盘电动机冷却风扇和皮带机电动机冷却风扇的线路上；所述继电器控制单元通过线路与第二电源相连；所述第一交流接触器的线圈和辅助触点、第二交流接触器的线圈和辅助触点、第三交流接触器的线圈和辅助触点、继电器控制单元和工控机远程控制显示单元分别通过线路接入PLC控制器。

进一步地，还包括圆盘变频器运行继电器、圆盘变频器卡料自动运行继电器、皮带机变频器运行继电器和***运行继电器，该四个继电器的线圈分别通过线路与PLC控制器相连；所述工控机远程控制显示单元包括***远程启动按钮、***远程停止按钮；所述继电器控制单元包括圆盘变频器允许启动继电器、***自动给定信号继电器、圆盘变频器延时正传时间继电器、卡料延时反转时间继电器和电源正常继电器；所述电源正常继电器的线圈通过线路与第一电源和第二电源串联，其动合触点通过线路接入PLC控制器；所述***运行继电器的动合触点与***自动给定信号继电器的线圈串联并与第二电源相连，该***自动给定信号继电器的动合触点还分别通过线路圆盘给料机变频器和皮带机变频器；所述圆盘变频器允许启动继电器的线圈与皮带机变频器的输出端子串联并接入第二电源，其动合触点通过线路接入PLC控制器；所述皮带机变频器运行继电器的动合触点通过线路接入皮带机变频器；所述圆盘变频器卡料自动运行继电器的动合触点通过线路接入PLC控制器；所述第二交流接触器的辅助触点、圆盘给料机过载继电器的动断触点及圆盘变频器延时正传时间继电器的线圈相串联并接入第二电源；所述圆盘给料机过载继电器的动合触点、圆盘变频器运行继电器的动断触点及卡料延时反转时间继电器的线圈串联并接入第二电源；所述圆盘变频器运行继电器的动合触点分别通过线路接入PLC控制器和圆盘给料机变频器，其动断触点与圆盘变频器卡料自动运行继电器的动合触点串联并接入圆盘给料机变频器；所述圆盘变频器延时正传时间继电器的常开触点及卡料延时反转时间继电器的常开触点分别通过线路接入PLC控制器。

进一步地，所述PLC控制器上还接入有选择开关和就地控制单元，该选择开关实现***远程控制和***就地控制功能；所述就地控制单元包括就地启动按钮和就地停止按钮。

进一步地，所述圆盘给料机变频器和皮带机变频器上均设置有手动加速按钮和手动减速按钮；所述***自动给定信号继电器的动断触点分别与圆盘给料机变频器和皮带机变频器上的手动加速按钮和手动减速按钮串联后接入该圆盘给料机变频器和皮带机变频器。

本发明基于上述技术方案所述的一种圆盘给料机防卡料控制***的控制方法，所述控制方法为：

电源单元闭合后，各类电器元件得电，PLC控制器控制皮带机变频器运行，进而控制皮带机启动运行，同时PLC控制器接收称重传感器传送的实时模拟信号，再通过PLC控制器将该实时模拟信号送至皮带机变频器，皮带机变频器根据该实时模拟信号自动完成皮带机电动机实时运行频率的给定，并向皮带机电动机输出给定转速，驱动皮带机正常运行；同时，PLC控制器控制圆盘给料机变频器处于得电准备好状态并延时指定时间后，PLC控制器向圆盘给料机变频器传送由称重传感器传送来的实时模拟信号，圆盘给料机变频器根据该实时模拟信号自动完成圆盘电动机实时运行频率的给定，并向圆盘电动机输出给定转速，驱动圆盘电动机带动圆盘正向运行，并与皮带机转速保持同步，实现称重传感器信号与两个变频器输出转速的PID闭环自动调节；

当圆盘给料机出现卡料时，通过圆盘给料机过载继电器的作用使得PLC控制器控制圆盘给料器变频器驱动圆盘电动机停止正转工作，同时发出设定时长的过载预警信息，并在不超过过载预警信息时长的指定时间内，通过PLC控制器控制圆盘给料器变频器驱动圆盘电动机带动圆盘反转运行，通过异物排料口排除异物；在圆盘给料机反向运行指定时间后，通过圆盘给料机过载继电器复位，使得PLC控制器控制圆盘给料器变频器驱动圆盘电动机停止反转运行，同时按前述正向运行方式继续进行正向转动，实现继续给料。

与现有的技术相比，本发明具备如下优点：

(1)、本发明通过采用两套变频控制设备并配合PLC控制器取代传统圆盘给料机一台变频器控制两台电动机的一拖二控制方式，可以有效完成控制***的启动、停止、预警及工作转速在线调节等功能，实现配料圆盘给料机转速与皮带机转速同步，且运行方向一致，以及变频器运行转速与称重传感器实现PID闭环自动调节，完成精准配料；

(2)、当圆盘给料机发生配料圆盘异物卡死时，控制***发出预警信息并实现圆盘给料机自动可逆运行，排出异物，且在异物排除过程中，皮带机运行转速及方向不受影响，并在异物自动排出且预警信号恢复正常时，圆盘给料机自动延时正向启动，保持原正常工作状态，从而避免因异物卡死出料口，造成圆盘变频器保护动作而停机情况的发生；

(3)、本发明具备远程控制和就地控制两种方式，并可根据配料的实际情况通过选择开关自由选择；

(4)、本发明通过在圆盘给料机前设置圆盘给料机过载继电器，并将动作电流保护顺序是按照圆盘给料机过载继电器的保护值小于圆盘给料机变频器的过流保护值来设置，使得圆盘给料机过载继电器在圆盘给料机出现卡料时先动作，避免停机；

(5)、本发明不仅适用于传统圆盘给料机电控***的改造，也适用于圆盘给料机电控***的新装，以及各类相似电控***的设计，所用电气元件常见，***设计新颖，结构简洁，功能齐全，应用效果好，实用性强。

附图说明

图1为本发明圆盘给料机防卡料控制***的示意图；

图2为本发明中PLC控制器的控制接线示意图；

图3为本发明中圆盘给料机变频器的控制接线示意图；

图4为本发明中继电器控制单元的接线示意图；

图5为本发明中PLC控制器接收各类继电器、交流接触器反馈的示意图；

图6为本发明中皮带机变频器的控制接线示意图；

图中：1.PLC控制器、2.圆盘给料机变频器、3.皮带机变频器、4.皮带机、41.皮带机电动机、42.称重传感器、43.皮带机电动机冷却风扇；5.圆盘给料机、51.物料仓；52.下料口、53.圆盘、54.异物排料口、55.圆盘电动机、56.圆盘电动机冷却风扇、6.隔离配电器、7.继电器控制单元、8.工控机远程控制显示单元、9.就地控制单元、KH1.圆盘给料机过载继电器、QL1.第一电源、QL2.第二电源、KM1.第一交流接触器、KM2.第二交流接触器、KM3.第三交流接触器、KA11.圆盘变频器运行继电器、KA01.圆盘变频器卡料自动运行继电器、KA21.皮带机变频器运行继电器、PLCJ.***运行继电器、KH1.圆盘给料机过载继电器、KA.圆盘变频器允许启动继电器、KAQ2.***自动给定信号继电器、KT11.圆盘变频器延时正传时间继电器、KT01.卡料延时反转时间继电器、KA3.电源正常继电器、SB1.就地启动按钮、SB2.就地停止按钮、SB3.远程启动按钮、SB4.***远程停止按钮、SA.选择开关、SZS.手动加速按钮、SJS.手动减速按钮。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变；“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

如图1至图6所示，以一实例进行说明，本发明一种圆盘给料机防卡料控制***，包括皮带机4和圆盘给料机5，该皮带机4包括用于驱动皮带机4运行的皮带机电动机41以及用于称量皮带机上物料重量的称重传感器42，该圆盘给料机5包括物料仓51、物料仓51下方的下料口52、圆盘53以及与圆盘53连接的圆盘电动机55，该圆盘电动机55用以驱动圆盘53转动，以实现配料。本例中，圆盘电动机55和皮带机电动机41的型号分别为Y225M-6/30KW和Y100L2-4/3KW，称重传感器42的型号为ICS-17A-1000。

作为本发明的创新之处，所述圆盘给料机5上设置有异物排料口54，用于圆盘给料机5在卡料时，圆盘53反向运行并从该异物排料口54排出异物，现场还可依据实际情况增加异物收集装置；所述的圆盘给料机防卡料控制***还包括电源单元、圆盘给料机变频器2和皮带机变频器3和PLC控制器1，在本例中，PLC控制器1选用三菱FX2N系列小型机，圆盘给料机变频器2选用富士FRN30G1-4C型变频器，皮带机变频器3选用富士FRN5.5G1-4C型变频器；所述电源单元包括的第一电源QL1和第二电源QL2，该第一电源QL1为三相380V的交流电源，用于给控制***的主回路提供AC380V电源，该第二电源QL2为220V交流电源，用于为控制***中的控制回路提供电源，第二电源QL2可以为由第一电源QL1接出的220V交流电源，也可以单独设置。

本例中，所述圆盘给料机变频器2和皮带机变频器3的R、S、T端子分别通过线路与第一电源QL1的三相线相连接，两者的U、V、W端子分别通过线路与圆盘电动机55和皮带机电动机41相连接；所述PLC控制器1的L和N端子以及称重传感器42分别与第二电源QL2连接以获得电源；所述圆盘给料机变频器2与圆盘电动机55之间的线路上设置有圆盘给料机过载继电器KH1，所述圆盘给料机变频器2、皮带机变频器3、称重传感器42和圆盘给料机过载继电器KH1分别通过线路接入PLC控制器1；所述的圆盘给料机过载继电器KH1的动作电流保护值按小于圆盘给料机变频器的过流保护值来设置。

进一步地，所述PLC控制器1与称重传感器42相连的线路上还设置有隔离配电器6，该隔离配电器6型号为KYP-A420-2A420-D，通过线路与第二电源QL2相连以获得电源，所述圆盘给料机变频器2通过线路与隔离配电器6相连，即称重传传感器42所测量的重量信息传送至隔离配电器6后分两路分别传送至PLC控制器1和圆盘给料机变频器2。

应用时，配合上述圆盘给料机防卡料控制***的控制方法为：

第一电源QL1和第二电源QL2闭合后，所述控制***中的各类电器元件得电，PLC控制器1首先控制皮带机变频器3运行，进而控制皮带机4的皮带机电动机41启动运行，同时PLC控制器1接收称重传感器42传送的实时模拟信号，再通过PLC控制器1将该实时模拟信号送至皮带机变频器3，皮带机变频器3自动完成皮带机电动机41实时运行频率的给定，并通过皮带机变频器3向皮带机电动机41输出给定转速，驱动皮带机4正常运行；同时，PLC控制器1控制圆盘给料机变频器2处于得电准备好状态并在延时指定时间(时间可自定义设置)后，PLC控制器1向圆盘给料机变频器2传送由称重传感器41传送来的实时模拟信号，圆盘给料机变频器2根据该实时模拟信号自动完成圆盘电动机55实时运行频率的给定，并通过圆盘给料机变频器2向圆盘电动机55输出给定转速，驱动圆盘电动机55带动圆盘53正向运行，并与皮带机4转速保持同步，实现称重传感器41信号与两个变频器输出转速的PID闭环自动调节；

当圆盘给料机5出现卡料时，通过圆盘给料机过载继电器KH1的作用使得PLC控制器1控制圆盘给料器变频器2驱动圆盘电动机55停止正转工作，同时发出设定时长(如8S)的过载预警信息(预警信息可通过设置与PLC控制器1连接的指示灯、显示屏等示出)，并在不超过过载预警信息时长的指定时间内(如6S时间)，通过PLC控制器1控制圆盘给料器变频器2驱动圆盘电动机55带动圆盘53反转运行，通过异物排料口54排除异物；在圆盘给料机5反向运行指定时间(如2-3min)后，通过圆盘给料机过载继电器KH1复位，使得PLC控制器1控制圆盘给料器变频器2驱动圆盘电动机55停止反转运行，同时按前述正向运行方式继续进行正向转动，实现不停机排除异物并继续给料。运行过程中，若圆盘给料机过载继电器KH1过载时间超过预设时间(如预警的8S时间)，控制***停机。

作为上述圆盘给料机防卡料控制***的进一步设置，在所述圆盘电动机55和皮带机电动机41上分别设置有圆盘电动机冷却风扇56和皮带机电动机冷却风扇43，用于圆盘电动机55和皮带机电动机41的散热，该圆盘电动机冷却风扇56和皮带机电动机冷却风扇43分别通过线路与第一电源QL1相连。

进一步地，圆盘给料机防卡料控制***还包括第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3、继电器控制单元7和工控机远程控制显示单元8；所述第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3的主触点分别设置在第一电源QL1与圆盘给料机变频器2、第一电源QL1和圆盘电动机冷却风扇56以及第一电源QL1和皮带机电动机冷却风扇43的线路上，分别用于控制圆盘给料机变频器2、圆盘电动机冷却风扇56和皮带机电动机冷却风扇43的运行；所述继电器控制单元7通过线路与第二电源QL2相连，获得AC220V电源；所述第一交流接触器KM1的线圈和辅助触点、第二交流接触器KM2的线圈和辅助触点、第三交流接触器KM3的线圈和辅助触点、继电器控制单元7和工控机远程控制显示单元8分别通过线路接入PLC控制器1，更为具体地，所述第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3的线圈的一端分别与PLC控制器1的Y010、Y011和Y012端子连接，三者线圈的另一端分别与PLC控制器1的COM2端子之间与第二电源QL2连接。

本例中，圆盘给料机防卡料控制***还包括圆盘变频器运行继电器KA11、圆盘变频器卡料自动运行继电器KA01、皮带机变频器运行继电器KA21和***运行继电器PLCJ，该四个继电器的线圈的一端分别通过线路与PLC控制器1的Y000、Y001、Y003和Y002输出端子相连，另一端分别与PLC控制器1的COM2端子之间与第二电源QL2连接。

本例中，所述工控机远程控制显示单元8用于显示控制***各类控制状态以及用于向PLC控制器1输入远程控制信息，其包括与PLC控制器1的X001端子和X002端子连接的***远程启动按钮SB3、***远程停止按钮SB4，以及用于实时显示控制***各类工作状态的显示屏、触摸屏或HMI人机画面等，该***远程启动按钮SB3和***远程停止按钮SB4可通过所述工控机远程控制显示单元8内置程序实现向PLC控制器1的X003端子和X004端子输入接通或断开信号功能。

本例中，所述继电器控制单元7包括圆盘变频器允许启动继电器KA、***自动给定信号继电器KAQ2、圆盘变频器延时正传时间继电器KT11、卡料延时反转时间继电器KT01和电源正常继电器KA3，该五个继电器均由第二电源QL2提供AC220V电源；所述电源正常继电器KA3的线圈通过线路与第一电源QL1和第二电源QL2串联，其动合触点通过线路接入PLC控制器1；所述***运行继电器PLCJ的动合触点与***自动给定信号继电器KAQ2的线圈串联并与第二电源QL2相连，该***自动给定信号继电器KAQ2的动合触点还分别通过线路接入圆盘给料机变频器2的X1端子和皮带机变频器3的X1端子；所述圆盘变频器允许启动继电器KA的线圈与皮带机变频器3的输出端子Y5A/Y5C串联并接入第二电源QL2，其动合触点通过线路接入PLC控制器1；所述皮带机变频器运行继电器KA21的动合触点通过线路接入皮带机变频器3的FWD端子；所述圆盘变频器卡料自动运行继电器KA01的动合触点通过线路接入PLC控制器1；所述第二交流接触器KM2的辅助触点、圆盘给料机过载继电器KH1的动断触点及圆盘变频器延时正传时间继电器KT11的线圈相串联并接入第二电源QL2；所述圆盘给料机过载继电器KH1的动合触点、圆盘变频器运行继电器KA11的动断触点及卡料延时反转时间继电器KT01的线圈串联并接入第二电源QL2；所述圆盘变频器运行继电器KA11的动合触点分别通过线路接入PLC控制器1和圆盘给料机变频器2的FWD端子，其动断触点与圆盘变频器卡料自动运行继电器KA01的动合触点串联并接入圆盘给料机变频器2的REV端子；所述圆盘变频器延时正传时间继电器KT11的常开触点及卡料延时反转时间继电器KT01的常开触点还分别通过线路接入PLC控制器1的X005、X011和X012输入端子；所述的圆盘给料机过载继电器KH1的动断触点还通过线路接入PLC控制器1的X013输入端子。

本例中，所述圆盘给料机过载继电器KH1可以设置为自动复位式过载继电器，以便于可以在圆盘给料机5卡料并在圆盘给料机过载继电器KH1动作后，可以自动复位，确保控制***不停机并在异物排除后可以继续给料，减少停机维护损失。所述的圆盘变频器延时正传时间继电器KT11和卡料延时反转时间继电器KT01，可根据现场实际情况自行调整时间(0-60S)。

具体控制方法为：在圆盘给料机防卡料控制***运行前，合上第一电源QL1和第二电源QL2，该两个电源开关的辅助点闭合，电源正常继电器KA3线圈得电并吸合，其动合触点接通并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示电源正常；***运行时，在工控机远程控制显示单元8的显示屏、触摸屏或HMI人机界面上点击***远程启动按钮SB3以将远程启动信号传送至PLC控制器1，PLC控制器1的Y002端子输出，使得***运行继电器PLCJ线圈得电并吸合，***运行继电器PLCJ的动合触点接通，***自动转速给定信号继电器KAQ2的线圈得电并吸合，同时PLC控制器1的Y010端子输出使得第一交流接触器KM1线圈得电并吸合，实现对圆盘给料机变频器2的供电，同时圆盘给料机变频器2的输出点Y5A/Y5C接通圆盘变频器允许启动继电器KA的线圈，圆盘变频器允许启动继电器KA的动合触点接通并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示圆盘给料机变频器准备好。

同时，PLC控制器1的Y012端子同步输出使第三交流接触器KM3的线圈得电并吸合，皮带机电动机冷却风扇43得电并运行，第三交流接触器KM3的动合触点接通并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示皮带机电动机冷却风扇43运行正常，然后，PLC控制器1的Y011端子输出使得皮带机变频器运行继电器KA21的线圈得电并吸合，皮带机变频器运行继电器KA21的动合触点闭合接通皮带机变频器3的FWD正向运行端子，皮带机变频器3工作并使得皮带机电动机41运转，进而皮带机4正向运行，同时皮带机变频器3的输出端子Y1(PD)/CMY(PD)接通并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示皮带机变频器运行正常；同时，自动转速给定信号继电器KAQ2为吸合状态，其动合触点闭合，接通皮带机变频器2的X1端子，实现皮带机转速自动运行给定状态，也即皮带机运行后，PLC控制器1开始接收称重传感器42传送的实时模拟信号，再通过PLC控制器1将该实时模拟信号送至皮带机变频器3的C1/11端子，皮带机变频器3根据该实时模拟信号自动完成皮带机电动机41实时运行频率的给定，并通过皮带机变频器3向皮带机电动机41输出给定转速，驱动皮带机4正常运行。

PLC控制器1控制该***延时N秒后(用户可自定义调整时间)，PLC控制器1的Y011端子输出使第二交流接触器KM2的线圈得电并吸合，圆盘电动机冷却风扇56得电并运行，同时，第二交流接触器KM2辅助点闭合并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示圆盘电动机冷却风扇56运行正常；同时，第二交流接触器KM2的动合触点闭合后，与圆盘给料机过载继电器KH1的动断触点接通圆盘变频器延时正传时间继电器KT11的线圈，使得该线圈得电吸合，延时10S(可以根据实际情况调整该指定时间)后，PLC控制器1的X011输入点圆盘变频器延时正传时间继电器KT11的常开触点闭合，PLC控制器1的Y000端子输出使圆盘变频器运行继电器KA11的线圈得电并吸合,同时，与圆盘给料机变频器2的FWD输入端子连接的圆盘变频器运行继电器KA11的动合触点闭合，圆盘给料机变频器2工作，驱动圆盘电动机55正向运转工作，圆盘变频器运行继电器KA11的动合触点闭合并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示圆盘给料机运行；由于自动转速给定信号继电器KAQ2已吸合，其动合触点闭合，接通圆盘给料机变频器2转速自动运行给定状态，也即PLC控制器1向圆盘给料机变频器2传送由称重传感器41传送来的实时模拟信号，圆盘给料机变频器2根据该实时模拟信号自动完成圆盘电动机55实时运行频率的给定，并通过圆盘给料机变频器2向圆盘电动机55输出给定转速，驱动圆盘电动机55带动圆盘53正向运行，并与皮带机4转速保持同步，实现称重传感器41信号与该变频器输出转速的PID闭环自动调节，此时，圆盘53正向运行，通过物料下料口52向皮带机4输送物料，圆盘给料机变频器2输出点Y1/CMY接通并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示圆盘给料机变频器运行正常，整个控制***启动完毕。

控制***运行时，在工控机远程控制显示单元8的显示屏、触摸屏或HMI人机界面上点击***远程停止按钮SB4，PLC控制器1接收到***远程停止信号，通过PLC控制器1控制对应各继电器等使得圆盘电动机及圆盘电动机冷却风扇瞬时停止运行，延时N秒后(时间可以根据实际情况进行设定)，再控制皮带机电动机及皮带机电动机冷却风扇停止运行，但控制圆盘给料机变频器的第一交流接触器KM1仍处于吸合状态，对圆盘给料机变频器2供电，同时圆盘给料机变频器2输出点Y5A/Y5C接通圆盘变频器允许启动继电器KA线圈，圆盘变频器允许启动继电器KA的动合触点接通并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示圆盘给料机变频器准备好状态，为下次再启动准备。

在物料输送生产中，当物料仓51内出现异物，卡在物料下料口52时，圆盘53的摩擦力增大，运转受阻，圆盘电动机55工作电流上升，本发明在设置各保护元器件电流参数时，动作电流保护顺序是按照圆盘给料机过载继电器KH1的过流保护值小于圆盘给料机变频器2的过流保护值来设置，所以在出现卡料情况时，圆盘给料机过载继电器KH1先动作，本发明在PLC控制器1的控制程序中，要求控制***过载时先进行预警，连续过载报警到设定时间(如8S)后，PLC控制器1控制整个***停机，因此，当圆盘给料机过载继电器KH1动作后且小于等于8S时间内，皮带机变频器3继续工作，皮带机电动机41继续运转，皮带机4仍处于运行状态；此时，圆盘给料机过载继电器KH1的动断触点打开，断开PLC控制器1的X013输入点，PLC控制器1通过工控机远程控制显示单元8的显示屏、触摸屏或HMI人机画面等发出***过载预警，也可以通过在PLC控制器1上连接指示灯、蜂鸣器等发出***过载预警信息，圆盘变频器延时正传时间继电器KT11线圈失电释放，PLC控制器1的X011输入点瞬时打开，PLC控制器1控制Y000输出点使圆盘变频器运行继电器KA11和线圈失电释放,圆盘给料机变频器2的FWD输入点的圆盘变频器运行继电器KA11的动合触点KA11打开，圆盘给料机变频器2停止正传工作，并驱动圆盘电动机55停止工作；同时，圆盘给料机过载继电器KH1的动合触点闭合，通过圆盘变频器运行继电器KA11的动断触点，接通卡料延时反转时间继电器KT01的线圈，卡料延时反转时间继电器KT01的线圈得电吸合并开始计时，指定时间(如6S)后，卡料延时反转时间继电器KT01的常开触点闭合，PLC控制器1的X012输入点接通，PLC控制器1的Y001输出点使圆盘变频器卡料自动运行继电器KA01的线圈得电并吸合,与圆盘给料机变频器2的REV反转输入点连接的圆盘变频器卡料自动运行继电器KA01的动合触点闭合，经圆盘变频器运行继电器KA11的动断触点，使圆盘给料机变频器2开始工作，驱动圆盘电动机55反向运转工作，圆盘变频器卡料自动运行继电器KA01的动合触点闭合并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示圆盘给料机卡料运行状态，此时，圆盘机电动机55带动圆盘53反向运行，通过异物排料口54排除异物。

由于本控制***圆盘给料机过载继电器KH1选用自动复位式过载继电器，当圆盘给料机反转排除异物工作2-3min后,圆盘给料机过载继电器KH1的动断触点自动复位，圆盘给料机过载继电器KH1的动合触点打开，断开卡料延时反转时间继电器KT01的线圈电源并释放，连接PLC控制器1的X012输入点卡料延时反转时间继电器KT01的动合触点打开，PLC控制器1的Y001输出点使圆盘变频器卡料自动运行继电器KA01的线圈失电释放,与圆盘给料机变频器2的REV输入点连接的圆盘变频器卡料自动运行继电器KA01的动合触点打开，圆盘给料机变频器2停止工作，圆盘电动机55反向运转停止；同时，按照前述在点击***远程启动按钮SB3并使得皮带机正常运转后，***自动继续完成后续的延时启动正向给料生产工作。

本实施例中，控制***除远程自动控制方式，还可增加就地控制方式，在所述PLC控制器1上接入一个选择开关SA和就地控制单元9，该选择开关SA为单刀双掷开关，其两个不动端分别与PLC控制器1的X000和X001输入端子连接，实现***远程控制和***就地控制功能；所述就地控制单元9包括就地启动按钮SB1和就地停止按钮SB2。

进一步地，所述圆盘给料机变频器2和皮带机变频器3上均设置有手动加速按钮SZS和手动减速按钮SJS，用于就地控制时可增减相应变频器输出的运行速度；所述***自动给定信号继电器KAQ2的动断触点分别与圆盘给料机变频器2和皮带机变频器3上的手动加速按钮SZS和手动减速按钮SJS串联后接入该圆盘给料机变频器2和皮带机变频器3。

当选择开关SA选择左45°，即该选择开关SA与PLC控制器1的X000输入端子接通，为***远程控制，PLC控制器1将该信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示***选择远程运行方式。

就地操作时，将选择开关SA选择右45°，PLC控制器1将该信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示***选择就地运行方式，用户直接操作现场操作箱上的就地启动按钮SB1启动控制***，PLC控制器1的Y010输出端子同步输出，使得第一交流接触器KM1的线圈得电并吸合，对圆盘给料机变频器2供电，同时圆盘给料机变频器2的输出点Y5A/Y5C接通圆盘变频器允许启动继电器KA线圈，该线圈得电吸合，圆盘变频器允许启动继电器KA的动合触点接通并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示圆盘给料机变频器2准备好；同时，PLC控制器1的Y012点同步输出，使得第三交流接触器KM3的线圈得电并吸合，皮带机电动机冷却风扇43运行，第三交流接触器KM3的动合触点接通并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示皮带机电动机冷却风扇43运行正常，然后，PLC控制器1输出使得皮带机变频器运行继电器KA21的线圈得电并吸合，皮带机变频器运行继电器KA21的动合触点闭合接通皮带机变频器3的FWD正向运行端子，皮带机变频器3工作并使得皮带机电动机41运转，进而皮带机4正向运行，同时皮带机变频器3的输出端子Y1(PD)/CMY(PD)接通并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示皮带机变频器运行正常；手动操作操作箱上设置的用于调整该皮带机变频器频率的手动加速按钮SZS和手动减速按钮SJS，并通过皮带机变频器向皮带机电动机输出给定转速；延时N秒后(用户可自定义调整时间)，PLC控制器1的Y011端子输出使第二交流接触器KM2的线圈得电并吸合，圆盘电动机冷却风扇56得电并运行，第二交流接触器KM2辅助点闭合并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示圆盘电动机冷却风扇56运行正常，同时，PLC控制器的Y000端子输出使圆盘变频器运行继电器KA11的线圈吸合,与圆盘给料机变频器2的FWD输入端子连接的圆盘变频器运行继电器KA11的动合触点闭合，圆盘给料机变频器2工作，驱动圆盘电动机55正向运转工作，圆盘变频器运行继电器KA11的动合触点闭合并将信号送至PLC控制器1，PLC控制器1将信号输送至工控机远程控制显示单元8，显示圆盘给料机运行；手动操作圆盘给料机操作箱上设置的用于调整该圆盘给料机变频器频率的手动加速按钮SZS和手动减速按钮SJS，并通过圆盘给料机变频器向圆盘电动机输出给定转速，改变圆盘运行转速；停止时，按下就地停止按钮SB2,皮带机瞬时停止，N秒后，圆盘给料机停止。

Claims (10)

1.一种圆盘给料机防卡料控制***，包括皮带机(4)和圆盘给料机(5)，皮带机(4)包括皮带机电动机(41)和称重传感器(42)，圆盘给料机(5)包括物料仓(51)、下料口(52)、圆盘(53)以及与圆盘(53)连接的圆盘电动机(55)，其特征在于，还包括电源单元、圆盘给料机变频器(2)和皮带机变频器(3)和PLC控制器(1)；所述圆盘给料机(5)上设置有异物排料口(54)；所述电源单元分别通过线路与圆盘给料机变频器(2)、皮带机变频器(3)、称重传感器(42)和PLC控制器(1)相连，所述圆盘电动机(55)和皮带机电动机(41)分别通过线路与圆盘给料机变频器(2)和皮带机变频器(3)相连，所述圆盘给料机变频器(2)与圆盘电动机(55)之间的线路上设置有圆盘给料机过载继电器(KH1)，所述圆盘给料机变频器(2)、皮带机变频器(3)、称重传感器(42)和圆盘给料机过载继电器(KH1)分别通过线路接入PLC控制器(1)。

2.根据权利要求1所述的一种圆盘给料机防卡料控制***，其特征在于，所述电源单元包括的第一电源(QL1)和第二电源(QL2)，该第一电源(QL1)为三相380V的交流电源，该第二电源(QL2)为220V的交流电源，由第一电源(QL1)接出或单独设置；所述圆盘给料机变频器(2)和皮带机变频器(3)分别与第一电源(QL1)相连，所述PLC控制器(1)和称重传感器(42)分别与第二电源(QL2)相连。

3.根据权利要求2所述的一种圆盘给料机防卡料控制***，其特征在于，所述圆盘电动机(55)和皮带机电动机(41)上分别设置有圆盘电动机冷却风扇(56)和皮带机电动机冷却风扇(43)，该圆盘电动机冷却风扇(56)和皮带机电动机冷却风扇(43)分别通过线路与第一电源(QL1)相连。

4.根据权利要求3所述的一种圆盘给料机防卡料控制***，其特征在于，所述PLC控制器(1)与称重传感器(42)相连的线路上还设置有隔离配电器(6)，该隔离配电器(6)通过线路与第二电源(QL2)相连，所述圆盘给料机变频器(2)通过线路与隔离配电器(6)相连。

5.根据权利要求4所述的一种圆盘给料机防卡料控制***，其特征在于，还包括第一交流接触器(KM1)、第二交流接触器(KM2)、第三交流接触器(KM3)、继电器控制单元(7)和工控机远程控制显示单元(8)；所述第一交流接触器(KM1)、第二交流接触器(KM2)和第三交流接触器(KM3)的主触点分别设置在第一电源(QL1)与圆盘给料机变频器(2)、圆盘电动机冷却风扇(56)和皮带机电动机冷却风扇(43)的线路上；所述继电器控制单元(7)通过线路与第二电源(QL2)相连；所述第一交流接触器(KM1)的线圈和辅助触点、第二交流接触器(KM2)的线圈和辅助触点、第三交流接触器(KM3)的线圈和辅助触点、继电器控制单元(7)和工控机远程控制显示单元(8)分别通过线路接入PLC控制器(1)。

6.根据权利要求5所述的一种圆盘给料机防卡料控制***，其特征在于，还包括圆盘变频器运行继电器(KA11)、圆盘变频器卡料自动运行继电器(KA01)、皮带机变频器运行继电器(KA21)和***运行继电器(PLCJ)，该四个继电器的线圈分别通过线路与PLC控制器(1)相连；所述工控机远程控制显示单元(8)包括***远程启动按钮(SB3)、***远程停止按钮(SB4)；所述继电器控制单元(7)包括圆盘变频器允许启动继电器(KA)、***自动给定信号继电器(KAQ2)、圆盘变频器延时正传时间继电器(KT11)、卡料延时反转时间继电器(KT01)和电源正常继电器(KA3)；所述电源正常继电器(KA3)的线圈通过线路与第一电源(QL1)和第二电源(QL2)串联，其动合触点通过线路接入PLC控制器(1)；所述***运行继电器(PLCJ)的动合触点与***自动给定信号继电器(KAQ2)的线圈串联并与第二电源(QL2)相连，该***自动给定信号继电器(KAQ2)的动合触点还分别通过线路接入圆盘给料机变频器(2)和皮带机变频器(3)；所述圆盘变频器允许启动继电器(KA)的线圈与皮带机变频器(3)的输出端子串联并接入第二电源(QL2)，其动合触点通过线路接入PLC控制器(1)；所述皮带机变频器运行继电器(KA21)的动合触点通过线路接入皮带机变频器(3)；所述圆盘变频器卡料自动运行继电器(KA01)的动合触点通过线路接入PLC控制器(1)；所述第二交流接触器(KM2)的辅助触点、圆盘给料机过载继电器(KH1)的动断触点及圆盘变频器延时正传时间继电器(KT11)的线圈相串联并接入第二电源(QL2)；所述圆盘给料机过载继电器(KH1)的动合触点、圆盘变频器运行继电器(KA11)的动断触点及卡料延时反转时间继电器(KT01)的线圈串联并接入第二电源(QL2)；所述圆盘变频器运行继电器(KA11)的动合触点分别通过线路接入PLC控制器(1)和圆盘给料机变频器(2)，其动断触点与圆盘变频器卡料自动运行继电器(KA01)的动合触点串联并接入圆盘给料机变频器(2)；所述圆盘变频器延时正传时间继电器(KT11)的常开触点及卡料延时反转时间继电器(KT01)的常开触点分别通过线路接入PLC控制器(1)。

7.根据权利要求6所述的一种圆盘给料机防卡料控制***，其特征在于，所述圆盘给料机过载继电器(KH1)为自动复位式过载继电器。

8.根据权利要求6或7所述的一种圆盘给料机防卡料控制***，其特征在于，所述PLC控制器(1)上还接入有选择开关(SA)和就地控制单元(9)，该选择开关(SA)实现***远程控制和***就地控制功能；所述就地控制单元(9)包括就地启动按钮(SB1)和就地停止按钮(SB2)。

9.根据权利要求8所述的一种圆盘给料机防卡料控制***，其特征在于，所述圆盘给料机变频器(2)和皮带机变频器(3)上均设置有手动加速按钮(SZS)和手动减速按钮(SJS)；所述***自动给定信号继电器(KAQ2)的动断触点分别与圆盘给料机变频器(2)和皮带机变频器(3)上的手动加速按钮(SZS)和手动减速按钮(SJS)串联后接入该圆盘给料机变频器(2)和皮带机变频器(3)。

10.基于权利要求1-9任一项所述的一种圆盘给料机防卡料控制***的控制方法，其特征在于，所述控制方法为：

电源单元闭合后，各类电器元件得电，PLC控制器(1)控制皮带机变频器(3)运行，进而控制皮带机(4)启动运行，同时PLC控制器(1)接收称重传感器(42)传送的实时模拟信号，再通过PLC控制器(1)将该实时模拟信号送至皮带机变频器(3)，皮带机变频器(3)根据该实时模拟信号自动完成皮带机电动机(41)实时运行频率的给定，并向皮带机电动机(41)输出给定转速，驱动皮带机(4)正常运行；同时，PLC控制器(1)控制圆盘给料机变频器(2)处于得电准备好状态并延时指定时间后，PLC控制器(1)向圆盘给料机变频器(2)传送由称重传感器(41)传送来的实时模拟信号，圆盘给料机变频器(2)根据该实时模拟信号自动完成圆盘电动机(55)实时运行频率的给定，并向圆盘电动机(55)输出给定转速，驱动圆盘电动机(55)带动圆盘(53)正向运行，并与皮带机(4)转速保持同步，实现称重传感器(41)信号与两个变频器输出转速的PID闭环自动调节；

当圆盘给料机(5)出现卡料时，通过圆盘给料机过载继电器(KH1)的作用使得PLC控制器(1)控制圆盘给料器变频器(2)驱动圆盘电动机(55)停止正转工作，同时发出设定时长的过载预警信息，并在不超过过载预警信息时长的指定时间内，通过PLC控制器(1)控制圆盘给料器变频器(2)驱动圆盘电动机(55)带动圆盘(53)反转运行，通过异物排料口(54)排除异物；在圆盘给料机(5)反向运行指定时间后，通过圆盘给料机过载继电器(KH1)复位，使得PLC控制器(1)控制圆盘给料器变频器(2)驱动圆盘电动机(55)停止反转运行，同时按前述正向运行方式继续进行正向转动，实现继续给料。

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