一种基于长距离物料输送装置多传控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于长距离物料输送装置多传控制方法，其步骤如下所示：S1:同步控制系统接入；S2:数据采集；S3：各个变频器的速度、力矩的计算；S4：变频器的同步输出速度调节。本发明专利技术通过采用上述控制方法，对各传动点实施负荷分配，确保各传动点出力均衡，避免局部传动点过载现象发生。

【技术实现步骤摘要】

该专利技术提供一种控制方法，非常适用于装配生产线港口、码头、货场、矿场等长距离物料输送装置多传动控制。
技术介绍
长距离物料输送装置是港口、码头、货场、矿场、装配生产线进行长途物料(如汽车配备生产线、装卸货物输送、航空包裹传送等)输送的常见设备，尤其是长度超过1公里以上的长途输送装置。这类装置由输送带、输送带支撑架、输送带支撑辊组、多个传动装置等部分组成，根据输送带的长度和负荷点不均的特点，整套传动装置具体安装位置和数量根据生产要求进行确定，一般在输送带前端加装1-2个传动装置，尾端加装1-2个传动装置，中间或负荷偏重位置增加传动装置。因此，为了保证长距离输送带良好运行，务必要求多个传动装置速度同步，传动装置电机采用变频控制。实现速度同步控制常见的控制方法有：1、将各变频均为速度控制，各变频的速度给定一致，实现速度同步；2、将多台变频设为主从控制模式：一台为主(速度控制)，其它变频为从(力矩控制)，实现速度同步。但以上控制方法存在以下问题：以上两种方法具有一定的同步性，但设备运行过程中，经常容易出现撕裂输送带的现象。由于长距离输送输送带的前、尾端两距较远，若根据传动装置就近布置各变频柜，采用上述办法1控制，各传动点的负荷分配不均，容易造成变频过压或过流而报故障停机；若将各变频柜集中放置，采用上述办法2控制，必然增加电机输出电缆，变频器需降容使用，对周围设备造成EMC干扰，投资成本大大增加。针对当前控制方法不足，我们提出一种全新多传的控制方法，保证长距离输送带输送机各传装置同步良好运行。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于长距离物料输送装置多传控制方法，通过增加一套同步控制系统，采集各变频器的电压、电流、速度、力矩当前值，通过负荷分配算法控制器，计算变频器的速度、力矩给定量，调节变频器的同步输出速度，从而保证各传装置的传动线速度一致。为解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种基于长距离物料输送装置多传控制方法，其步骤如下所示：S1:同步控制系统接入:在长距离物料输送装置的各个传动装置内安装入变频器，使各个传动装置内的电机测速反馈编码器接入变频器，变频器与负荷分配算法控制器电连接；S2:数据采集：对各个变频器的电压、电流、速度、力矩当前值进行采集，并把采集到的数据传输给负荷分配算法控制器；S3：各个变频器的速度、力矩的计算：把步骤S2采集到的数据通过光纤通讯方式传输给负荷分配算法控制器，调用负荷分配控制算法功能块，计算出各变频速度给定和力矩给定补偿量值，并将该叠加到相对应的变频器的速度给定和力矩给定值上，求出各变频器的速度总给定值和力矩总给定值；S4：变频器的同步输出速度调节：把步骤S3计算所得的数值通过光纤通讯方式写入各变频器，实施负荷分配调节，调节变频器的同步输出速度，从而保证各传装置的传动线速度一致。进一步：所述的步骤S2中把采集到的数据通过光纤通讯设备把电信号转成光信号，然后输送给负荷分配算法控制器，此种传送方式适用长距离传输，光电信号首尾相连，构成通讯网络，变频器采用PG矢量闭环控制，第1台传动点变频设置为速度控制，其它传动点设为力矩控制，也可根据实际负载情况，将其中几个传动点变频设置为速度控制，其它传动点设为力矩控制。又进一步：所述的光纤通讯设备为光电转换器或光纤交换机，当变频器采用RS485通讯时，变频器的通讯口与光电转换器电连接，当变频器采用以太网通讯时，变频器的通讯口与光纤交换机电连接。又进一步：所述的步骤S3中的各个变频器速度的计算方法为：A1：根据输送带线速度V＝п*D*10-3/(60*K)*n(单位m/s)的公式求得系统输送带给定速度设定值(n)，其中D表示输送带传动装置的直径(单位mm)，K表示传动装置减速比，n表示电机转速(r/min)，此转速等于变频器PG反馈卡读取编码器数据转换转速，即系统输送带给定速度设定值；A2：根据系统输送带给定速度设定值计算出各变频器的速度(nN)，为了保持各传动装置输送带线速度相同，各变频器的速度给定速度链符合下面关系：第1个传动点电机转速：n1＝a1*n第2个传动点电机转速：n2＝a2*(D1/D2)*(K2/K1)*n1＝a1a2*n第3个传动点电机转速：n3＝a3*(D2/D3)*(K3/K2)*n2＝a1a2a3(D1/D3)*(K3/K1)*n第4个传动点电机转速：n4＝a4*(D3/D4)*(K4/K3)*n3＝a1a2a3a4(D1/D4)*(K4/K1)*n---第N个传动点电机转速：nN＝aN*(DN-1/DN)*(KN/KN-1)*nN-1＝a1a2a3a4...aN(D1/DN)*(KN/K1)*n，其中a1--aN减速机表示修正系数，n表示系统输送带给定速度设定值，D1--DN表示第1-N个输送带传动装置传动辊的直径(单位mm)，K1--KN表示第1-N个输送带传动装置减速比，n1--nN表示第1-N个电机转速(r/min)。再进一步：所述的步骤S3中的各个变频器力矩的计算方法为：B1：根据公式TN＝3UNINPNcos∮N/(2пfN)计算出变频器的额定力矩给定量，其中UN:相电压；IN：相电流；PN极对数；fN：频器输出频率；cos∮N：功率因数；B2：根据计算出的变频器额定力矩给定量求得各个传动点的力矩，为了保持各传动装置负荷占比相同，1-N台变频器的力矩给定链符合下面关系：T总N＝T1N+T2N+T3N+...+TNN第1个传动点电机采用速度控制，负荷分配算法控制器通过通讯方式读取此变频器的当前输出力矩T1，则从1个传动点开始，剩下传动点设为力矩控制，各力矩通过负荷分配算法控制器计算得出，计算公式为T总＝K1(T总N/T1N)T1T2＝＝K2(T2N/T总N)T总T3＝＝K3(T3N/T总N)T总----TN＝＝KN(TNN/T总N)T总，K1---KN为力矩修正系数，T2---TN为各变频器力矩给定计算值，T总：当前系统总负荷力矩，为了保证长距离输送的可靠性，将2-N个传动点的速度给定计算值作为变频器的速度限幅给定，可有效防止变频器在力矩控制模式下产生“飞车”事故发生。采用上述方法后具有的有益效果如下所示：1、采用专利技术的控制方法，对各传动点实施负荷分配，确保各传动点出力均衡，避免局部传动点过载现象发生。2、采用本方法，整个系统不受物料输送负载变化影响，极大减少故障停机率。3、采用本方法，输送带传输距离可达10KM。4、采用本方法，对变频柜的安装位置没有要求，建议就近电机放置，节约投资成。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为采用RS485通讯时本专利技术的示意图。图2为采用以太网通讯时本专利技术的示意图。具体实施方式本专利技术提供一种基于长距离物料输送装置多传控制方法，其步骤如下所示：S1:同步控制系统接入:在长距离物料输送装置的各个传动装置内安装入变频器4，使各个传动装置内的电机测速反馈编码器接入变频器4，变频器4与负荷分配算法控制器1电连接；S2:数据采集：对各个变频器的电压、电流、速度、力矩当前值进行采集，并把采集到的数据传输给负荷分配算法控制器1；S3：各个变频器的速度、力矩的计算：把步骤S2采集到的数据通过光纤通讯方式传输给负荷分配算法控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于长距离物料输送装置多传控制方法，其特征在于：其步骤如下所示：S1:同步控制系统接入:在长距离物料输送装置的各个传动装置内安装入变频器，使各个传动装置内的电机测速反馈编码器接入变频器，变频器与负荷分配算法控制器电连接；S2:数据采集：对各个变频器的电压、电流、速度、力矩当前值进行采集，并把采集到的数据传输给负荷分配算法控制器；S3：各个变频器的速度、力矩的计算：把步骤S2采集到的数据通过光纤通讯方式传输给负荷分配算法控制器，调用负荷分配控制算法功能块，计算出各变频速度给定和力矩给定补偿量值，并将该叠加到相对应的变频器的速度给定和力矩给定值上，求出各变频器的速度总给定值和力矩总给定值；S4：变频器的同步输出速度调节：把步骤S3计算所得的数值通过光纤通讯方式写入各变频器，实施负荷分配调节，调节变频器的同步输出速度，从而保证各传装置的传动线速度一致。

【技术特征摘要】
1.一种基于长距离物料输送装置多传控制方法，其特征在于：其步骤如下所示：S1:同步控制系统接入:在长距离物料输送装置的各个传动装置内安装入变频器，使各个传动装置内的电机测速反馈编码器接入变频器，变频器与负荷分配算法控制器电连接；S2:数据采集：对各个变频器的电压、电流、速度、力矩当前值进行采集，并把采集到的数据传输给负荷分配算法控制器；S3：各个变频器的速度、力矩的计算：把步骤S2采集到的数据通过光纤通讯方式传输给负荷分配算法控制器，调用负荷分配控制算法功能块，计算出各变频速度给定和力矩给定补偿量值，并将该叠加到相对应的变频器的速度给定和力矩给定值上，求出各变频器的速度总给定值和力矩总给定值；S4：变频器的同步输出速度调节：把步骤S3计算所得的数值通过光纤通讯方式写入各变频器，实施负荷分配调节，调节变频器的同步输出速度，从而保证各传装置的传动线速度一致。2.根据权利要求1所述的一种基于长距离物料输送装置多传控制方法，其特征在于：所述的步骤S2中把采集到的数据通过光纤通讯设备把电信号转成光信号，然后输送给负荷分配算法控制器，此种传送方式适用长距离传输，光电信号首尾相连，构成通讯网络，变频器采用PG矢量闭环控制，第1台传动点变频设置为速度控制，其它传动点设为力矩控制，也可根据实际负载情况，将其中几个传动点变频设置为速度控制，其它传动点设为力矩控制。3.根据权利要求2所述的一种基于长距离物料输送装置多传控制方法，其特征在于：所述的光纤通讯设备为光电转换器或光纤交换机，当变频器采用RS485通讯时，变频器的通讯口与光电转换器电连接，当变频器采用以太网通讯时，变频器的通讯口与光纤交换机电连接。4.根据权利要求1所述的一种基于长距离物料输送装置多传控制方法，其特征在于：所述的步骤S3中的各个变频器速度的计算方法为：A1：根据输送带线速度V＝п*D*10-3/(60*K)*n(单位m/s)的公式求得系统输送带给定速度设定值(n)，其中D表示输送带传动装置的直径(单位mm)，K表示传动装置减速比，n表示电机转速(r/min)，此转速等于变频器PG反馈卡读取编码器数据转换转速，即系统输送带给定速度设定值；A2：根据系统输送带给定速度设定值计算出各变频器的速度(nN)，为了...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜少雄，孙肇伟，
申请(专利权)人：河南华东工控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41