多级皮带联合调速节能系统技术方案

多级皮带联合调速节能系统，属于皮带运输节能技术领域；解决的技术问题是提供一种实现多级皮带系统中每一条皮带运量与带速的优化匹配的控制系统；采用的技术方案是：一级皮带传输机与所有次级皮带传输机首尾相连形成一条运输线，一级皮带传输机上安装有皮带秤，所有次级皮带传输机上均安装有速度传感器，皮带秤通过导线与称重显示器相连，称重显示器通过网线与HUB相连，每个速度传感器上均通过导线连接有一个速度显示器，速度显示器通过网线与HUB相连，HUB通过网线与上位控制器相连，上位控制器与PLC相连，所有皮带传输机的传动滚筒均通过变频电机驱动，所有变频电机均与PLC相连；本发明专利技术适用于各种多级皮带组成的运输系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术多级皮带联合调速节能系统，属于皮带运输节能

技术介绍
目前煤矿、焦化、电力等企业都有着各自完善的多级皮带运输系统，皮带机在设计时都留有一定余量，它们绝大多数时间运行在负载与带速匹配不合理的情况下，但是牵引电机却始终额定功率运行，造成很大电能浪费；现在，很多变频器厂家可以做到对单条皮带的软启动及停止控制，也有少数厂家可以做到对单条皮带带速与运量的匹配控制，但对多级皮带速度与运量的优化匹配控制仍旧空白。
技术实现思路
本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种实现多级皮带系统中每一条皮带运量与带速的优化匹配的控制系统。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是多级皮带联合调速节能系统， 包括一级皮带传输机、多个次级皮带传输机、皮带秤、速度传感器、上位控制器和PLC ；所述一级皮带传输机与所有次级皮带传输机首尾相连形成一条运输线，一级皮带传输机上安装有皮带秤，所有次级皮带传输机上均安装有速度传感器，所述皮带秤通过导线与称重显示器相连，称重显示器通过网线与HUB相连，每个速度传感器上均通过导线连接有一个速度显示器，所有的速度显示器通过网线与HUB相连，HUB通过网线与上位控制器相连，上位控制器通过串口线与PLC相连；所述一级皮带传输机与所有次级皮带传输机的传动滚筒均通过变频电机驱动，所有变频电机均与PLC相连。所述多级皮带联合调速节能系统的控制过程为第一步，皮带秤采集一级皮带传输机瞬时流量Q和带速v，并将采集的一级皮带传输机瞬时流量Q和带速ν信息存储和发送至上位控制器；第二步，上位控制器通过模糊控制程序对皮带秤发送来一级皮带传输机瞬时流量Q和带速ν信息进行处理，并将处理结果发送至PLC ；所述模糊控制程序的控制方法为皮带秤发送来的一级皮带传输机瞬时流量Q与存储在上位控制器中的瞬时流量仏相对比，以确定所属区间，据此来确定当前带速ν是否与最优巧相等，如果相等，则对输出不做更改；如果不相等，则查询模糊控制表寻找、对应每个变频电机的输入频率f、输入电压u、调整时刻t，并将每个变频电机的相关参数信息将其发给 PLC ；第三步，PLC接收上位控制器发送来的每个变频电机的输入频率f、输入电压u和调整时刻t的相关参数信息，并在每个变频电机相应的调整时刻调整变频电机的输入频率和输入电压。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果一、本专利技术将皮带运输系统作为一个整体来统一调控，有效避免了现有的多条皮带调速不协调问题，进一步增强了皮带运输系统的稳健性，多台设备的同时控制远远优于对独立的对其中每一个控制；二、本专利技术对多条皮带进行实时监测，优化了每一条皮带的运力与带速的匹配，使得每一条皮带每时每刻都处在较优的运行状态，有效地提高了电能的使用效率，达到了对大功率电机的节能控制。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1是本专利技术的结构示意图2为本专利技术中模糊控制程序的流程图。图中1为一级皮带传输机、2为次级皮带传输机、3为皮带秤、4为速度传感器、5 为上位控制器、6为PLC、7为称重显示器、8为HUB、9为速度显示器、10为变频电机。具体实施例方式如图1所示，本专利技术多级皮带联合调速节能系统，包括一级皮带传输机1、多个次级皮带传输机2、皮带秤3、速度传感器4、上位控制器5和PLC6 ；所述一级皮带传输机1与所有次级皮带传输机2首尾相连形成一条运输线，所述次级皮带传输机2的数量由现场条件而定，最少为两条，一级皮带传输机1上安装有皮带秤3，所有次级皮带传输机2上均安装有速度传感器4，所述皮带秤3通过导线与称重显示器7相连，称重显示器7通过网线与 HUB8相连，每个速度传感器4上均通过导线连接有一个速度显示器9，所有的速度显示器9 通过网线与HUB8相连，所述称重显示器7和速度显示器9分别显示皮带秤3和速度传感器 4所测得数值；所述HUB8通过网线与上位控制器5相连，上位控制器5通过串口线与PLC6 相连；所述一级皮带传输机1与所有次级皮带传输机2的传动滚筒均通过变频电机10驱动，所有变频电机10均与PLC6相连。所述多级皮带联合调速节能系统的控制过程为第一步，皮带秤3采集一级皮带传输机1瞬时流量Q和带速V，并将采集的一级皮带传输机1瞬时流量Q和带速ν信息存储和发送至上位控制器5 ；第二步，上位控制器5通过模糊控制程序对皮带秤3发送来一级皮带传输机1瞬时流量Q和带速ν信息进行处理，并将处理结果发送至PLC6 ；所述模糊控制程序的控制方法为皮带秤3发送来的一级皮带传输机1瞬时流量Q与存储在上位控制器5中的瞬时流量O5相对比，以确定所属区间，据此来确定当前带速ν是否与最优^相等，如果相等，则对输出不做更改；如果不相等，则查询模糊控制表寻找A对应每个变频电机10的输入频率f、输入电压U、调整时刻t，并将每个变频电机(10)的相关参数信息将其发给PLC6;第三步，PLC6接收上位控制器5发送来的每个变频电机10的输入频率f、输入电压u 和调整时刻t的相关参数信息，并在每个变频电机10相应的调整时刻调整变频电机10的输入频率和输入电压。图2为本专利技术中模糊控制流程图，首先进入开始，再进入读入一级皮带传输机1瞬时流量Q、当前带速v，然后进入计算测量值与给定值的偏差和偏差变化率，再进入是否大于设定偏差？进行判断，如果是，就进入保持当前状态；若否，就进入模糊控制程序，再进入调整后输出。模糊控制是一种基于规则的控制，它采用语言型控制规则，将现场操作人员的控制经验或相关专家的知识变成计算机可以接受的控制模型，让计算机来代替人进行有效的控制。模糊控制器模糊控制器是为在电机运行时段全程控制电机转速， 模糊量化处理过程为=取读入ι#皮带瞬时流量Q、当前带速v，比较Q与Q0,并计算出偏差e，并经过微分后得到夂再经过一定比例因子将其控制变量υ转换到控制器能接受的基本论域中去，取其基本论域分别为E=, Ξ =，u= 将上述基本论域量化为模糊集论域E ^X=+1,+2,+3,+4,+5,4 E ^F= {- 6-5,^-3-2-1,0,+1,+2,+3,+4,+5,-+6}由此可得误差e的量化因子Ze = 6/1000= 0.006， 误差变化率〗的量化因子众=6/100 = 0.06 控制量变化w的比例因子1 = 6/100 = 0.06 确定模糊子集及隶属度表设儿β, σ分别为if, r, ζ的模糊子集A = [P B, PM, PS, POMK NS, NM, NB) B = {P B, PM, PS, O，NS ’ NM, NB)C = {PS,PM,PS, O, m, NM, NB)对模糊子集A，B, C确定其量化论域中各元素对其的隶属度如下表所示 表1 E的隶属度表权利要求1.多级皮带联合调速节能系统，包括一级皮带传输机(1)、多个次级皮带传输机(2)、 皮带秤(3)、速度传感器(4)、上位控制器(5)和PLC (6);其特征在于所述一级皮带传输机 (1)与所有次级皮带传输机(2 )首尾相连形成一条运输线，一级皮带传输机(1)上安装有皮带秤(3 )，所有次级皮带传输机(2 )上均安装有速度传感器(4 )，所述皮带秤(3 )通过导线与称重显示器(7)相连，称重显示器(7)通过网线与HUB (8)相连，每个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽宏，王亚姣，王宏，钮效忠，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：