CN207789314U - 一种水泥搅拌机急停装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥搅拌机急停装置，包括搅拌电机、连接于搅拌电机输出轴的减速器以及与搅拌电机电性连接的急停控制电路；所述急停控制电路包括故障检测模块、电源模块、PLC控制器、变频电路，所述PLC控制器分别与故障检测模块、变频电路、电源模块电性连接，且变频器还与搅拌电机电性连接。所述故障检测模块包括电机转速检测模块、温度检测模块、过料检测模块。能够全方位地对工作时的搅拌机进行故障检测，并且根据检测情况智能控制搅拌电机做出急停动作，从而有效起到保护电机以及其它搅拌机相关设备的作用。

Description

一种水泥搅拌机急停装置

技术领域

本实用新型涉及搅拌机领域，具体的说，是一种水泥搅拌机急停装置。

背景技术

水泥搅拌机又称混凝土搅拌机，是用来把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料的机械，主要由拌筒、加料和卸料机构、供水***、原动机、传动机构、机架和支承装置等组成。通常我们在使用搅拌机的过程中遇到故障都是人为检测，通过观察搅拌工作状态然后依靠经验去判断，若是检测出故障，便手动按下急停按钮让搅拌机急停。然而这种故障检测方式存在许多缺陷，一是人为检测便伴随着人为误差，故障判断容易出错；二是必须要时刻注意搅拌机工作状态，增加工作人员的工作量；三是等到有人发现故障后才手动进行急停，极可能因为急停不及时造成搅拌机的损坏。

因此提供一种水泥搅拌机急停装置，能够自动检测故障并且能在检查出故障后立即启动急停是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水泥搅拌机急停装置，能够全方位地对工作时的搅拌机进行故障检测，并且根据检测情况智能控制搅拌电机做出急停动作，从而有效起到保护电机以及其它搅拌机相关设备的作用，进一步，避免了人为的故障检测的检测不准确以及手动急停不及时的情况发生。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种水泥搅拌机急停装置，包括搅拌电机、连接于搅拌电机输出轴的减速器以及与搅拌电机电性连接的急停控制电路；所述急停控制电路包括故障检测模块、电源模块、PLC控制器、变频电路，所述PLC控制器分别与故障检测模块、变频电路、电源模块电性连接，且变频器还与搅拌电机电性连接。

所述故障检测模块包括电机转速检测模块、温度检测模块、过料检测模块；所述电机转速检测模块、温度检测模块、过料检测模块分别与PLC控制器电性连接，所述电机转速检测模块还与变频电路连接。

其工作原理：电源模块与PLC控制器连接，把220V交流的市电压转换为PLC正常工作所需的24V直流电压，并对电源线路进行保护，然后PLC控制器通过变频器对搅拌电机进行转速控制和开闭控制。

在电机工作，故障检测模块对电机工作的异常情况进行实时检测，一方面故障检测模块中的温度检测模块设置于搅拌机转筒内对其搅拌机的转筒内温度进行实时检测，检测到的温度数据传输到PLC控制器中，PLC控制器再对温度数据进行判断处理，若是检测到的温度值超过了预先设置的温度报警阈值，则PLC控制器生产搅拌机急停控制指令；另一方面故障检测模块中的转速检测模块连接于变频器，通过变频器输出的相关运行数据计算出电机转速，从而实现对搅拌电机的转速进行实时检测，检测到的转速数据传输到PLC控制器中，PLC控制器再对转速数据进行判断处理，检测到的转速超过了预先设置的转速报警阈值，则PLC控制器生产搅拌机急停控制指令；再是故障检测模块中的过料检测模块，通过检测搅拌水泥的液面位置以及搅拌水泥的重量，来判断搅拌机转筒中的水泥是否过量，检测到的重量和液面位置数据传输到PLC控制器中，PLC控制器再对数据进行判断处理，若是检测到加入的水泥量数据超过了预先设置的物料报警阈值，则PLC控制器生产搅拌机急停控制指令。其中，减速器则辅助电机做出急停动作，并起到保护电机的作用。通过以上三个检测模块对搅拌机的故障情况进行检测，进而智能控制搅拌机电机的急停，从而有效保护搅拌机免于在故障情况下工作而损坏部件设备。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述电源模块包括开关电源模块、交流接触器KM1、交流接触器KM2、2P微型断路器QF04、2P微型断路器QF05；所述开关电源模块的输入端依次通过2P微型断路器QF04、交流接触器KM1连接220V市交流电，开关电源模块的输出端依次通过交流接触器KM2、2P微型断路器QF05与PLC控制器连接。该电路取220V交流电，经过一路开关电源处理转变为24V直流电压，经过一个断路器送至控制核心S7-200，使其正常工作。而且控制电源电路设计考虑到线路安全问题，线路中还采用了2P断路器作为过流情况的保护措施，当出现过流的不正常电器状况时，断路器会自动切断线路，直至线路问题被处理好，才能被手动合上，从而更加有效地保护线路。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述开关电源模块为N70-24型号的开关电源模块。这里开关电源的型号为N70-24，是因为此种型号开关电源能接受100～260V的输入电压，输出电压为DC24V，功率为70W，输出电压精度为10%。N70-24的优点包括:价格低、可靠性高、效率高，自冷散热工作时温度低，体积小、重量轻，交流输入转换由开关选择，有过流短路保护功能，100%满负荷烧机测试等，广泛运用于工控自动化、通信、仪器仪表等领域，此外，由N70-24变换出来DC24V还可提供给输入输出端口，让使用变得更加方便、简捷。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述过料检测模块为包括重量检测模块和激光距离检测模块；所述重量检测模块和激光距离检测模块分别与PLC控制器连接。通过重量检测模块和激光距离检测模块一方面通过激光距离检测模块对搅拌机转筒内水泥液面进行检测，另一方面通过重量检测模块检测水泥的重量，双重判断保证对水泥过料情况的精准检测。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述变频电路包括变频器MM420、电位器、3P电机断路器QM21、交流接触器KM21、闸刀开关QS21；所述变频器MM420分别连接搅拌电机和电位器，且变频器MM420依次通过交流接触器KM21、3P电机断路器QM21、闸刀开关QS21连接三相电源。这里的MM420变频器用来控制搅拌电机的转速，由S7-200编程控制，运行输出端口连接至控制核心。本变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管IGBT作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性，对其进行编程，则可以实现其功能的多样性，其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而由开关频率引起的噪声可以极大地降低，内部设计的保护措施为变频器和电动机提供了良好的保护。MM420采用典型的由三相电供电的连接模式，MM420的供电线路也采用了断路器进行保护。此外，电路地线要与电动机外壳、电源的地线相连接，起抗干扰的作用。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述PLC控制器为型号为S7-200的PLC。这里采用S7-200作为PLC控制器具有极高的可靠性；极丰富的指令集；易于掌握；便捷的操作；丰富的内置集成功能；实时特性；强劲的通讯能力；丰富的扩展模块。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型通过全方位地对工作时的搅拌机进行故障检测，并且根据检测情况智能控制搅拌电机做出急停动作，从而有效起到保护电机以及其它搅拌机相关设备的作用，进一步，避免了人为的故障检测的检测不准确以及手动急停不及时的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的急停工作流程图；

图3为本实用新型的电源模块电路原理图；

图4为本实用新型的变频电路的电路原理图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种水泥搅拌机急停装置，如图1所示：包括搅拌电机、连接于搅拌电机输出轴的减速器以及与搅拌电机电性连接的急停控制电路；所述急停控制电路包括故障检测模块、电源模块、PLC控制器、变频电路，所述PLC控制器分别与故障检测模块、变频电路、电源模块电性连接，且变频器还与搅拌电机电性连接。

所述故障检测模块包括电机转速检测模块、温度检测模块、过料检测模块；所述电机转速检测模块、温度检测模块、过料检测模块分别与PLC控制器电性连接，所述电机转速检测模块还与变频电路连接。

其工作原理：电源模块与PLC控制器连接，把220V交流的市电压转换为PLC正常工作所需的24V直流电压，并对电源线路进行保护，然后PLC控制器通过变频器对搅拌电机进行转速控制和开闭控制。

如图2所示：在电机工作，故障检测模块对电机工作的异常情况进行实时检测，一方面故障检测模块中的温度检测模块设置于搅拌机转筒内对其搅拌机的转筒内温度进行实时检测，检测到的温度数据传输到PLC控制器中，PLC控制器再对温度数据进行判断处理，若是检测到的温度值超过了预先设置的温度报警阈值，则PLC控制器生产搅拌机急停控制指令；另一方面故障检测模块中的转速检测模块连接于变频器，通过变频器输出的相关运行数据计算出电机转速，从而实现对搅拌电机的转速进行实时检测，检测到的转速数据传输到PLC控制器中，PLC控制器再对转速数据进行判断处理，检测到的转速超过了预先设置的转速报警阈值，则PLC控制器生产搅拌机急停控制指令；再是故障检测模块中的过料检测模块，通过检测搅拌水泥的液面位置以及搅拌水泥的重量，来判断搅拌机转筒中的水泥是否过量，检测到的重量和液面位置数据传输到PLC控制器中，PLC控制器再对数据进行判断处理，若是检测到加入的水泥量数据超过了预先设置的物料报警阈值，则PLC控制器生产搅拌机急停控制指令。其中，减速器则辅助电机做出急停动作，并起到保护电机的作用。通过以上三个检测模块对搅拌机的故障情况进行检测，进而智能控制搅拌机电机的急停，从而有效保护搅拌机免于在故障情况下工作而损坏部件设备。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图3所示：所述电源模块包括开关电源模块、交流接触器KM1、交流接触器KM2、2P微型断路器QF04、2P微型断路器QF05；所述开关电源模块的输入端依次通过2P微型断路器QF04、交流接触器KM1连接220V市交流电，开关电源模块的输出端依次通过交流接触器KM2、2P微型断路器QF05与PLC控制器连接。该电路取220V交流电，经过一路开关电源处理转变为24V直流电压，经过一个断路器送至控制核心S7-200，使其正常工作。而且控制电源电路设计考虑到线路安全问题，线路中还采用了2P断路器作为过流情况的保护措施，当出现过流的不正常电器状况时，断路器会自动切断线路，直至线路问题被处理好，才能被手动合上，从而更加有效地保护线路。

其中，所述开关电源模块为N70-24型号的开关电源模块。这里开关电源的型号为N70-24，是因为此种型号开关电源能接受100～260V的输入电压，输出电压为DC24V，功率为70W，输出电压精度为10%。N70-24的优点包括：价格低、可靠性高、效率高，自冷散热工作时温度低，体积小、重量轻，交流输入转换由开关选择，有过流短路保护功能，100%满负荷烧机测试等，广泛运用于工控自动化、通信、仪器仪表等领域，此外，由N70-24变换出来DC24V还可提供给输入输出端口，让使用变得更加方便、简捷。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上做进一步优化，如图4所示：所述变频电路包括变频器MM420、电位器、3P电机断路器QM21、交流接触器KM21、闸刀开关QS21；所述变频器MM420分别连接搅拌电机和电位器，且变频器MM420依次通过交流接触器KM21、3P电机断路器QM21、闸刀开关QS21连接三相电源。这里的MM420变频器用来控制搅拌电机的转速，由S7-200编程控制，运行输出端口连接至控制核心。本变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管IGBT作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性，对其进行编程，则可以实现其功能的多样性，其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而由开关频率引起的噪声可以极大地降低，内部设计的保护措施为变频器和电动机提供了良好的保护。MM420采用典型的由三相电供电的连接模式，MM420的供电线路也采用了断路器进行保护。此外，电路地线要与电动机外壳、电源的地线相连接，起抗干扰的作用。

本实施例的其他部分与实施例2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例中的一种水泥搅拌机急停装置，如图1-4所示：包括搅拌电机、连接于搅拌电机输出轴的减速器以及与搅拌电机电性连接的急停控制电路；所述急停控制电路包括故障检测模块、电源模块、PLC控制器、变频电路，所述PLC控制器分别与故障检测模块、变频电路、电源模块电性连接，且变频器还与搅拌电机电性连接。

其中，所述故障检测模块包括电机转速检测模块、温度检测模块、过料检测模块；所述电机转速检测模块、温度检测模块、过料检测模块分别与PLC控制器电性连接，所述电机转速检测模块还与变频电路连接。

其中，所述电源模块包括开关电源模块、交流接触器KM1、交流接触器KM2、2P微型断路器QF04、2P微型断路器QF05；所述开关电源模块的输入端依次通过2P微型断路器QF04、交流接触器KM1连接220V市交流电，开关电源模块的输出端依次通过交流接触器KM2、2P微型断路器QF05与PLC控制器连接。

其中，所述开关电源模块为N70-24型号的开关电源模块。

其中，所述过料检测模块为包括重量检测模块和激光距离检测模块；所述重量检测模块和激光距离检测模块分别与PLC控制器连接。

其中，所述变频电路包括变频器MM420、电位器、3P电机断路器QM21、交流接触器KM21、闸刀开关QS21；所述变频器MM420分别连接搅拌电机和电位器，且变频器MM420依次通过交流接触器KM21、3P电机断路器QM21、闸刀开关QS21连接三相电源。

其中，所述PLC控制器为型号为S7-200的PLC。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水泥搅拌机急停装置，其特征在于：包括搅拌电机、连接于搅拌电机输出轴的减速器以及与搅拌电机电性连接的急停控制电路；所述急停控制电路包括故障检测模块、电源模块、PLC控制器、变频电路，所述PLC控制器分别与故障检测模块、变频电路、电源模块电性连接，且变频器还与搅拌电机电性连接；

所述故障检测模块包括电机转速检测模块、温度检测模块、过料检测模块；所述电机转速检测模块、温度检测模块、过料检测模块分别与PLC控制器电性连接，所述电机转速检测模块还与变频电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种水泥搅拌机急停装置，其特征在于：所述电源模块包括开关电源模块、交流接触器KM1、交流接触器KM2、2P微型断路器QF04、2P微型断路器QF05；所述开关电源模块的输入端依次通过2P微型断路器QF04、交流接触器KM1连接220V市交流电，开关电源模块的输出端依次通过交流接触器KM2、2P微型断路器QF05与PLC控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种水泥搅拌机急停装置，其特征在于：所述开关电源模块为N70-24型号的开关电源模块。

4.根据权利要求1所述的一种水泥搅拌机急停装置，其特征在于：所述过料检测模块为包括重量检测模块和激光距离检测模块；所述重量检测模块和激光距离检测模块分别与PLC控制器连接。

5.根据权利要求1所述的一种水泥搅拌机急停装置，其特征在于：所述变频电路包括变频器MM420、电位器、3P电机断路器QM21、交流接触器KM21、闸刀开关QS21；所述变频器MM420分别连接搅拌电机和电位器，且变频器MM420依次通过交流接触器KM21、3P电机断路器QM21、闸刀开关QS21连接三相电源。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种水泥搅拌机急停装置，其特征在于：所述PLC控制器为型号为S7-200的PLC。