CN201321276Y

CN201321276Y - 长距离带式输送机综合保护***

Info

Publication number: CN201321276Y
Application number: CNU2008201825406U
Authority: CN
Inventors: 邸云龙
Original assignee: ERDOS LONGSHENG MINING ELECTROMECHANICAL Co Ltd
Current assignee: ERDOS LONGSHENG MINING ELECTROMECHANICAL Co Ltd
Priority date: 2008-12-29
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2018-12-29

Abstract

本实用新型涉及一种长距离带式输送机综合保护***，主要针对目前在长距离带式输送机的自动化控制***中存在的故障点的定位不准确，稳定性差，且在无中继的情况下控制距离短的问题。***中增加了CS模块和COU模块。其中CS模块的增加主要用来实现故障的精确定位。COU模块的增加，来实现两个皮带保护***间首尾连接，从而实现无中继的情况下，控制的最大长度大于5000M。皮带沿线设有急停开关、急停电话、智能电话智能终端、物料堆积传感器、温度传感器、烟雾传感器、跑偏传感器、速度传感器、纵撕传感器，用来实时监测皮带沿线的情况，来配合CS模块实现对故障点的精确定位。

Description

长距离带式输送机综合保护***

技术领域

本实用新型涉及一种工业自动化控制***，特别涉及一种长距离带式输送机综合保护***。

背景技术

带式输送机是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带和化纤带作为传送物料和牵引工件的输送机械，其特点是承载物料的传送带也是传递动力的牵引件，这与其他输送机械有显著区别。它在连续式输送机械中是应用最为广泛的一种，具有结构简单、输送量大、运距长、可靠性高等许多优点。随着经济的发展，煤炭、电力、矿山、冶金、建材水泥、化工、港口码头等输送散料***，大量采用带式输送机。

作为物料输送***，长距离、大运量、高速度、大功率的带式输送机获得了广泛应用。相应的带式输送机的自动化控制***也得到了发展。

目前，在长距离带式输送机的自动化控制***中主要存在的问题是：由于传输距离长出现故障时，对故障点的定位不够准确，还有就是***的稳定性差，且在无中继的情况下只能到3000m，皮带联网数量至多20条，***联网只能通过机头控制器来实现。

实用新型内容

针对上述的问题，本实用新型的目的是提供一种能够精确定位故障点、提高整个***可靠性的长距离带式输送机综合保护***。

为了实现上述的目的，本实用新型采取的技术方案是：本***采用工业标准CAN总线实现数据通讯，通过CAN总线实现监测信号、控制信号、保护信号的传输，保证了数据传输的实时性及可靠性。主控机箱是本***的核心部件，用来完成对全线信息处理和设备控制，包括以下模块：CS模块、IO模块、SP模块、KEY模块、智能I/O模块，其中，CS模块的增加主要用来实现故障的精确定位。***还增加了COU模块，来实现两个皮带保护***间首尾连接，从而实现无中继的情况下，控制的最大长度大于5000m。皮带沿线设有急停开关、急停电话、智能电话、智能终端、物料堆积传感器、温度传感器、跑偏传感器、速度传感器、纵撕传感器，用来实时监测皮带沿线的情况，本***用于煤矿的皮带传输时，还可以包括烟雾传感器。

所述的CS模块是一种能对皮带保护***沿线进行查询及故障定位的专用设备。其主要功能如下：闭锁模块个数、状态查询；智能下位机个数、状态查询；终端状态查询；闭锁线故障定位；查询线故障定位。

所述的COU模块是实现***之间数据交换及智能联锁的专用设备。其主要功能如下：实现两个皮带保护***间首尾连接时数据通讯；实现两个皮带保护***间首尾连接时智能联锁。

所述的IO模块是一种实现输入输出的专用设备。其主要功能如下：开关量、频率量输入；继电器输出。负责皮带沿线安装的各传感器状态的实时检测信号的接收，当有故障时立即告知控制器。这些传感器有开关量信号，也有频率量信号，本***设计兼容多种信号的输入。

所述的SP模块是一种语音播放的专用设备，当***在启动、停止和出现故障时，会通过该模块播放预设的提示语音，给巡检员执行相应动作的依据。

所述的KEY模块是一种能将8*8矩阵键盘自动编码的设备。外部键盘和矩阵键盘可以同时连接使用。如果仅有1个键盘连接，KEY模块上的微控制器AT89C52将自动识别该键盘类型。

所述的智能I/O模块是一种实现远距离输入输出控制的专用设备。其主要功能如下：4路开关量、频率量输入；4路继电器输出；配合CS模块实现故障定位。

所述的急停开关、急停电话、智能电话都是手动执行皮带停车的设备，都包括闭锁模块，当皮带沿线有故障需要停车时，巡检员按下该设备上的开关，实现皮带迅速停车；其主要功能如下：手动停车；配合CS模块实现故障定位。不同的是所述的急停电话还包括语音通讯部件，可以用于语音通讯，所述的智能电话还包括外接接口。

所述的智能终端是本实用新型的关键产品，它用于***总线线路终端，它是本***中单线的最后一台设备，必不可少的，通过它可以对***的电源、安全回路、语音信号、数据信号起到监测作用，当终端处的电源电压降到6V以下后，智能终端将停止工作，电源电压大于6V以后，自动重新开始工作。

所述的物料堆积传感器是本实用新型***中专用的物料堆积开关，它是本实用新型的配套产品，不能单独使用。它安装在皮带搭接处，皮带运输机发生物料堆积时，物料堆积开关动作，***发出指令，停止皮带运输机。

所述的温度传感器是本实用新型监控***中的配套产品，***外部信息的转接设备，通过它可以把外部温度信息转换成本实用新型***可以接收的信号，从而对外部设备温度进行监测。该接口的输入输出都必须是本质安全型信号。

所述的烟雾传感器用于煤矿井下有瓦斯和煤尘***危险及火灾危险的场所，能对烟雾进行就地监测、遥测和集中监视，输出标准的开关信号，与本实用新型***配套使用，也能与安全监控***配套使用。具有抗腐蚀能力强的敏感元件、高灵敏度检测电路、结构简单的防尘机构，还具有功耗小、成本低、管理维护简便等特点。对火灾初期各类燃烧物质阻燃阶段产生的不可见及可见烟雾，检测稳定可靠，且能有效地防止粉尘干扰所引起的非火灾误报警。

所述的跑偏传感器是本实用新型监控***中专用的跑偏开关，它是本实用新型的配套产品，不能单独使用。它安装在皮带运输机的头尾两端，当皮带与皮带架的相对偏移大于某一设定值时，主控制箱1中安装的控制器根据跑偏开关的输出状态可发出警报或停止皮带运输机的运行。

所述的速度传感器是本实用新型监控***中专用的速度传感器，它安装在皮带运输机的机架上，测速轮与皮带接触监测皮带速度。

所述的纵撕传感器是一种磁感应方式的接近开关，它利用接近开关的位置传感器原理制成位置传感探头，当皮带发生纵撕现象时，安装在皮带下方的位置探头将检测皮带是否有铁钎穿透皮带、皮带搭角等故障，如果发生上述故障，接近开关将短接一个电阻，以返回给***不同的电压，读出开关动作，控制器接收相应的信息。

本实用新型的有益效果如下：

(1)***所有设备能自动识别，自由加减和任意调整位置。

(2)***能准确识别线路上动作急停的位置，当线路故障时能准确识别故障点位置，能识别出现故障的设备，当总线线路出现故障时能将故障定位到两个节点之间。

(3)***设有上下位联锁功能。当上位皮带停止运行时，该***不能运行；当该***停止运行时下位皮带不能运行。

(4)当皮带线上有设备损坏时，不影响其它设备正常工作，或将总线拉死造成***工作不稳定。

(5)智能件能在总线上任意位置安装，***能自动识别智能件。

(6)多个***总线能首尾相联并通过以太网接到集控室，使***控制的最大长度大于5000m。

附图说明

图1为***组成框图；

图2为硬件连接关系图；

1为主控制箱，2为电源箱，3为急停开关，4为急停电话，5为智能电话，6为智能终端，7为物料堆积传感器，8为温度传感器，9为烟雾传感器，10为跑偏传感器，11为速度传感器，12为纵撕传感器。

图3为CS模块原理图；

图4为SP模块原理图；

图5为COU模块原理图；

图6为IO模块原理图。

具体实施方式

参见附图1，主控制箱包括两个CS模块：CS1和CS2，两个IO模块：IO1和IO2，另外还包括COU模块、SP模块、KEY模块，CS沿线连接有包含闭锁模块的急停电话和智能I/O模块。

参见附图2，电源箱2为主控制箱1提供电力，主控制箱1通过CAN总线依次连接急停开关3、急停电话4、智能电话5、智能终端6，其中急停开关3、急停电话4根据带式输送机的传输距离和功能需要设置，可以为多个。主控制箱1通过所述的智能I/O模块、智能电话5通过所述的外接接口连接有物料堆积传感器7、温度传感器8、烟雾传感器9、跑偏传感器10、速度传感器11、纵撕传感器12。

参见附图3，CS模块包括检测信号发送电路13，回应信号接收、处理电路14。

参见附图4，SP模块包括电源电路15、控制电路16、音频输出电路17、接口18、通讯电路19。

参见附图5，COU模块包括输入输出电路20、控制电路21、通讯电路22、电源电路23、接口24。

参见附图6，IO模块包括输入检测电路25，控制输出电路26。

CS模块、SP模块、COU模块、IO模块的CPU均采用芯片PIC16F877A。

***按照以下原理来实现对总线故障的定位：

正常情况下，***上电后，所有闭锁模块的电子开关均打开。控制器从数据线上发出一个检测信号，此时只有第一个闭锁模块能接受到信号。闭锁模块收到检测信号后返回给控制器一个应答信号，告知控制器自身的状态。然后，闭锁模块将自身电子开关闭合，进入监听状态，只记录有没有信号在数据线上传输，不再返回应答信号。控制器收到一个应答信号后，记录好第一个闭锁模块所在电话的状态。接着再发送一个检测信号，这个检测信号将直接通过电子开关传给第二个闭锁模块，执行和上一个同样的动作，以此类推。一直到终端，控制器收到终端信号后，停止沿线查询工作1s。在这段时间内控制器将查询结果显示在显示屏上，并做出相应的动作。处于监听状态的闭锁模块在1s内收不到查询信号将所有电子开关复位，等待下一个查询过程。如此反复。

控制器对于智能下位机和终端的查询模式和闭锁模块类似，但回应脉冲的宽度和闭锁模块不同，控制器根据回应脉冲的宽度识别智能下位机。

如果出现故障，就需要通过闭锁模块来实现闭锁。闭锁功能是通过终端发出的振荡脉冲叠加直流信号来实现，正常状态下，***沿线闭锁信号正常。闭锁被按下或闭锁线断路，该信号立即消失，相关联的输出口立即断开，皮带立即停车。同时控制器改变查询信号的脉冲宽度，查询哪个闭锁被按下或线路断在哪里。

在确定当皮带工作出现异常情况时，主控制箱1立即进行语音报警，通过主控制箱1内的SP模块播放对应的语音，音频线直接将语音传输下去，沿线安装的急停电话4、智能电话5对语音放大后通过喇叭播放，提示沿线巡检员。另外，沿线安装的急停电话4、智能电话5还具有远程通话功能，当作有线电话使用。

***按照以下原理来实现上下皮带的联锁：

物料从上皮带往下皮带传输，该***启动时下皮带先启动，以此联锁向上。当下皮带停车时，联锁上皮带停车。联锁有两种方式，一种通过上述的IO模块实现，下皮带启动或停止时通过IO模块的输出口给上皮带信号，上皮带通过指定IO模块的输入口检测下皮带，保证正常的联锁时序。另一种是通过控制器内专用的联锁单元COU模块通过CAN总线实现。

Claims

1、长距离带式输送机综合保护***，包括主控制箱(1)、电源箱(2)，所述的输送机皮带沿线装有急停开关(3)、急停电话(4)、智能电话(5)、传感器，其特征在于：所述的主控制箱(1)包括CS模块、IO模块、SP模块、KEY模块、智能I/O模块，其中CS模块、SP模块、COU模块、IO模块的CPU均采用芯片PIC16F877A；智能电话(5)包含外接接口；主控制箱(1)通过所述的智能I/O模块连接传感器、智能电话(5)通过所述的外接接口连接传感器；所述的急停开关(3)、急停电话(4)、智能电话(5)中都包括闭锁模块；所述的CS模块包括检测信号发送电路(13)、回应信号接收、处理电路(14)；所述的I/O模块包括输入检测电路(15)，控制输出电路(16)；所述的SP模块包括电源电路(15)、控制电路(16)、音频输出电路(17)、接口(18)、通讯电路(19)；所述的I/O模块包括输入检测电路(25)，控制输出电路(26)。

2、权利要求1所述的长距离带式输送机综合保护***，其特征在于：所述的主控制箱(1)中还包括COU模块。

3、权利要求2所述的长距离带式输送机综合保护***，其特征在于：所述的COU模块包括输入输出电路(20)、控制电路(21)、通讯电路(22)、电源电路(23)、接口(24)。

4、权利要求1所述的长距离带式输送机综合保护***，其特征在于：所述的急停开关(3)、急停电话(4)可以根据输送机的传输距离和功能需要设置，可以为多个。