專利名稱：鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鹽場(chǎng)結(jié)晶鹽池機(jī)電一體化塑苫設(shè)備，特別是一種鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前鹽池的塑苫不具備自動(dòng)控制功能，設(shè)備的運(yùn)行完全靠操作人員在固定點(diǎn)手動(dòng)操作，由于牽引卷筒和牽引浮卷軸的兩個(gè)電機(jī)均接工頻(50Hz)電源運(yùn)行，收放時(shí)，卷筒的直徑越來越大，而浮卷軸的直徑越來越小，使收放不同步。操作時(shí)，必須手動(dòng)頻繁交替啟動(dòng)和停止兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)來控制塑苫布的收放速度，使其保持一定的張緊度。因此現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷和不足1、收放時(shí)，塑苫布難以實(shí)現(xiàn)真正同步，經(jīng)常出現(xiàn)過松、過緊現(xiàn)象。過松時(shí)，塑苫布產(chǎn)生塑性變形，甚至拉裂、牽引繩繃斷及浮卷軸從抱輥內(nèi)拉出、折斷。
2、頻繁啟動(dòng)兩電機(jī)會(huì)導(dǎo)致電機(jī)過熱、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊載荷過大，降低傳動(dòng)系統(tǒng)及牽引繩的使用壽命。
3、電機(jī)間歇運(yùn)行，降低了系統(tǒng)運(yùn)行效率。
4、操作員只能在鹽池一角的機(jī)房?jī)?nèi)固定地點(diǎn)操作，難以準(zhǔn)確觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，因而，需多名輔助人員分別在抱輥、軌道入口等多處進(jìn)行密切監(jiān)視運(yùn)行狀況，出現(xiàn)意外情況，發(fā)出信號(hào)給操作者。信號(hào)接收有誤或不及時(shí)，則常導(dǎo)致故障發(fā)生甚至不能及時(shí)停機(jī)而造成故障事態(tài)擴(kuò)大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種具有如下功能的鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置1、采用無級(jí)調(diào)速，實(shí)現(xiàn)塑苫布展放與牽引全程自動(dòng)協(xié)調(diào)控制；
2、采用遙控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)塑苫系統(tǒng)的遙控操作；3、采用實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的在線檢測(cè)、故障診斷與報(bào)警。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案是該鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置由構(gòu)成機(jī)械部分的卷筒、卷筒電機(jī)、牽引繩、浮卷軸、浮卷軸電機(jī)和構(gòu)成電器部分的PLC、變頻器、遙控器、傳感器等組成。機(jī)械部分中，卷筒前部設(shè)置有卷筒采樣機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的固定支架上設(shè)置有沿卷筒軸向的橫梁，橫梁上吊裝小車狀滑動(dòng)支架，該滑動(dòng)支架上裝有采樣滾筒，該滾筒側(cè)端沿其圓周方向均布有感應(yīng)螺釘，滾筒軸上通過與其固定的支臂裝有與該螺釘感應(yīng)配合的卷筒傳感器，牽引繩壓在該滾筒上并與之純滾動(dòng)連接；浮卷軸上方設(shè)置有浮卷軸采樣機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的固定立柱上鉸接有轉(zhuǎn)動(dòng)臂，轉(zhuǎn)動(dòng)臂上通過與其固定的支架裝有采樣滾筒，該滾筒側(cè)端沿其圓周方向均布有感應(yīng)螺釘，滾筒軸上通過與其固定的支臂裝有與該螺釘感應(yīng)配合的浮卷軸傳感器，該滾筒與其下方的浮卷軸為純滾動(dòng)連接。電器部分中，PLC的模擬量輸出口和RS485口與變頻器的相應(yīng)輸入端口連接，該變頻器的L1、L2、L3輸出端口通過主電路控制邏輯與卷筒電機(jī)連接，其U、V、W輸出端口與浮卷軸電機(jī)連接，PLC的Din口設(shè)置有遙控器和傳感器信號(hào)接口電路，其Dout口與控制電路和報(bào)警裝置連接。
傳感器由卷筒傳感器和浮卷軸傳感器組成，分別用來檢測(cè)卷筒外緣牽引繩和浮卷軸外緣塑苫布的位移信號(hào)，并將信號(hào)送至PLC。遙控器的發(fā)射器將操作員按下的按鍵的操作指令變換為無線電波發(fā)射出去，接收機(jī)接收該無線電波信號(hào)，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的指令輸出到PLC。PLC有四個(gè)作用一是接收遙控器送來的操作指令和傳感器送來的信號(hào)，計(jì)算卷筒纏繞的線位和浮卷軸放出的塑苫布的長(zhǎng)度，按照展放過程中的位移補(bǔ)償規(guī)律和同步速度控制規(guī)律，確定電機(jī)運(yùn)行供電頻率，并將該數(shù)值通過模擬量輸出口和RS485口輸出至變頻器；二是作為遙控器的接口電路，完成復(fù)雜操作的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)遙控器的功能擴(kuò)展；三是與傳感器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的在線檢測(cè)、故障診斷與報(bào)警；四是根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，通過外設(shè)控制電路來控制主電路控制邏輯的通斷。變頻器變換電源頻率，其頻率值由PLC的模擬量輸出口輸出的模擬量大小或由PLC口輸出的數(shù)字量大小控制，進(jìn)而控制卷筒電機(jī)和浮卷軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級(jí)調(diào)速。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)由于變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無級(jí)變速，由PLC、傳感器、變頻器組成的方案實(shí)現(xiàn)了塑苫布收放的真正同步，使塑苫布的張緊度始終保持恒定，不松不緊，既不會(huì)出現(xiàn)撕布問題，也不會(huì)使塑苫布產(chǎn)生塑性變形、牽引繩繃斷、浮卷軸從抱輥內(nèi)拉出、折斷等現(xiàn)象，降低了故障發(fā)生率，減少了維修工作量，提高了塑苫布、牽引繩、浮卷軸的使用壽命及系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
電機(jī)無級(jí)變速后，靠調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速保持收放同步，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作載荷穩(wěn)定，避免了現(xiàn)有操作中的頻繁啟停給系統(tǒng)帶來的較大沖擊載荷，提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命。
由于系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，整個(gè)苫蓋時(shí)間由現(xiàn)有的間歇運(yùn)轉(zhuǎn)方式的20分鐘縮短為15分鐘，提高了苫蓋效率。
用遙控操作，操作人員的操作不受地點(diǎn)限制，視野寬，便于監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行狀況。


圖1為本實(shí)用新型的機(jī)械部分即鹽池塑苫裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型卷筒采樣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型浮卷軸采樣機(jī)構(gòu)的安裝示意圖。
圖4為本實(shí)用新型浮卷軸采樣機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的電器部分即自動(dòng)控制電路框圖。
圖6為本實(shí)用新型的自動(dòng)控制電原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖給出本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例。
該實(shí)施例所述的鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置其機(jī)械部分由卷筒電機(jī)1、卷筒2、浮卷軸電機(jī)3、浮卷軸采樣機(jī)構(gòu)4、浮卷軸5、塑苫布6、牽引繩7、卷筒采樣機(jī)構(gòu)8等組成。卷筒2前部設(shè)置該卷筒采樣機(jī)構(gòu)8，它由橫梁9、固定支架10、感應(yīng)螺釘11、卷筒傳感器12、采樣滾筒13、滾筒軸14、傳感器支臂15、滑動(dòng)支架16構(gòu)成，該橫梁9沿卷筒2軸向安裝在固定支架10的上部，橫梁9上吊裝小車狀的滑動(dòng)支架16，該滑動(dòng)支架16能沿該橫梁9軸向移動(dòng)，其上安裝采樣滾筒13，該滾筒13側(cè)端沿其圓周方向均布有6個(gè)感應(yīng)螺釘11，滾筒軸14上通過與其固定的支臂15裝有與該螺釘11感應(yīng)配合的卷筒傳感器12，該感應(yīng)螺釘11與該卷筒傳感器12到滾筒軸14中心線的距離相同，牽引繩7壓在該采樣滾筒13上并與之純滾動(dòng)連接，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可確保兩者之間無滑動(dòng)，即采樣滾筒13可隨卷筒2一起轉(zhuǎn)動(dòng)。特別指出的是，當(dāng)牽引繩7在卷筒2的不同軸向位置纏繞時(shí)，因固定卷筒傳感器12的滑動(dòng)支架16能沿該橫梁9軸向移動(dòng)，則使卷筒傳感器12能準(zhǔn)確采集到牽引繩7的位移信號(hào)。浮卷軸采樣機(jī)構(gòu)4安裝在浮卷軸5上方，它由固定立柱17、支架18、轉(zhuǎn)動(dòng)臂19、滾筒軸20、采樣滾筒21、感應(yīng)螺釘22、浮卷軸傳感器23、傳感器支臂24構(gòu)成。轉(zhuǎn)動(dòng)臂19一端通過銷軸鉸接在該固定立柱17上，其上通過與其固定的支架18裝有采樣滾筒21，該滾筒21連同轉(zhuǎn)動(dòng)臂19可以繞該銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使該滾筒21跟隨浮卷軸5一起上下浮動(dòng)。采樣滾筒21側(cè)端沿其圓周方向均布有6個(gè)感應(yīng)螺釘22，滾筒軸20上通過與其固定的支臂24裝有與該螺釘22感應(yīng)配合的浮卷軸傳感器23，該感應(yīng)螺釘22與該浮卷軸傳感器23到滾筒軸20中心線的距離相同，該采樣滾筒21與其下方的浮卷軸5為純滾動(dòng)連接。
該實(shí)施例所述的鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置其電器部分由PLC、變頻器、遙控器、傳感器等組成。PLC的Q0.4、Q0.5、2L輸出端子分別與變頻器MMV550/3的5、7、9號(hào)輸入端子連接，其Q0.0-Q0.3輸出端子與控制電路和報(bào)警裝置連接，該控制電路由總接觸器KM的線圈、卷筒正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2的線圈組成，該報(bào)警裝置為報(bào)警電鈴，PLC的INPUTI0.0-I0.6輸入端子為內(nèi)置遙控器信號(hào)接口電路的接點(diǎn)，其I1.1、I1.2輸入端子為內(nèi)置傳感器信號(hào)接口電路的接點(diǎn)。
PLC外置模出模塊EM232，EM232的2、3號(hào)輸出端子通過主電路控制邏輯與變頻器MMV550/3的2、3號(hào)輸入端子連接，該主電路控制邏輯由空氣開關(guān)QF1、QF2、總接觸器KM的觸點(diǎn)、卷筒正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2的觸點(diǎn)組成。該變頻器的L1、L2、L3輸出端口通過該卷筒正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2的觸點(diǎn)與卷筒電機(jī)3連接，其U、V、W輸出端口與浮卷軸電機(jī)1連接。
本實(shí)施例中，卷筒傳感器12和浮卷軸傳感器23的傳感元件為接近開關(guān)或光電開關(guān)。
以下簡(jiǎn)述本實(shí)施例的工作原理卷筒電機(jī)3通過減速器帶動(dòng)卷筒13轉(zhuǎn)動(dòng)，將牽引繩7纏繞在卷筒13上(收)。浮卷軸電機(jī)1通過減速器帶動(dòng)浮卷軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，使塑苫布6展放。當(dāng)浮卷軸5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與其作純滾動(dòng)的采樣滾筒21也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，該滾筒21側(cè)面的感應(yīng)螺釘22從浮卷軸傳感器23(接近開關(guān))旁轉(zhuǎn)過時(shí)，浮卷軸傳感器23發(fā)出一脈沖信號(hào)。卷筒傳感器12(接近開關(guān))的安裝和產(chǎn)生信號(hào)的原理與浮卷軸傳感器23相同。
遙控器接到操作命令后，將其命令通過其輸出接點(diǎn)送至PLC的INPUT I0.0-I0.6接點(diǎn)，PLC根據(jù)操作命令和運(yùn)行要求，通過其輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1控制卷筒電機(jī)3正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，通過EM232把頻率值的模擬信號(hào)送到MMV550/3的2、3號(hào)輸入端子，MMV550/3變換電源頻率，啟動(dòng)浮卷軸電機(jī)1運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)后，卷筒傳感器12和浮卷軸傳感器23檢測(cè)卷筒2和浮卷軸5，每走過10CM各發(fā)出一脈沖信號(hào)，并分別送至PLC的I1.1、I1.2端，PLC采集這兩個(gè)信號(hào)，分別累計(jì)信號(hào)個(gè)數(shù)(即位移值)，再計(jì)算其差值，此值與理論值比較，再根據(jù)兩側(cè)運(yùn)行的速度確定浮卷軸電機(jī)1的電源頻率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)收放的真正同步。
權(quán)利要求1.一種鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置，包括構(gòu)成機(jī)械部分的卷筒、卷筒電機(jī)、牽引繩、浮卷軸、浮卷軸電機(jī)，構(gòu)成電器部分的PLC、變頻器、遙控器、傳感器，其特征在于a、卷筒前部設(shè)置有卷筒采樣機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的固定支架上設(shè)置有沿卷筒軸向的橫梁，橫梁上吊裝小車狀滑動(dòng)支架，該滑動(dòng)支架上裝有采樣滾筒，該滾筒側(cè)端沿其圓周方向均布有感應(yīng)螺釘，滾筒軸上通過與其固定的支臂裝有與該螺釘感應(yīng)配合的卷筒傳感器，牽引繩壓在該滾筒上并與之純滾動(dòng)連接；b、浮卷軸上方設(shè)置有浮卷軸采樣機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)的固定立柱上鉸接有轉(zhuǎn)動(dòng)臂，轉(zhuǎn)動(dòng)臂上通過與其固定的支架裝有采樣滾筒，該滾筒側(cè)端沿其圓周方向均布有感應(yīng)螺釘，滾筒軸上通過與其固定的支臂裝有與該螺釘感應(yīng)配合的浮卷軸傳感器，該滾筒與其下方的浮卷軸為純滾動(dòng)連接；c、PLC的模擬量輸出口和RS485口與變頻器的相應(yīng)輸入端口連接，該變頻器的L1、L2、L3輸出端口通過主電路控制邏輯與卷筒電機(jī)連接，其U、V、W輸出端口與浮卷軸電機(jī)連接，PLC的Din口設(shè)置有遙控器和傳感器信號(hào)接口電路，其Dout口與控制電路和報(bào)警裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置，其特征在于PLC的Q0.4、Q0.5、2L輸出端子分別與變頻器MMV550/3的5、7、9號(hào)輸入端子連接，其Q0.0-Q0.3輸出端子與控制電路和報(bào)警裝置連接，該控制電路由總接觸器KM的線圈、卷筒正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2的線圈組成，該報(bào)警裝置為報(bào)警電鈴，PLC的INPUT I0.0-I0.6輸入端子為內(nèi)置遙控器信號(hào)接口電路的接點(diǎn)，其I1.1、I1.2輸入端子為內(nèi)置傳感器信號(hào)接口電路的接點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置，其特征在于PLC外置模出模塊EM232，EM232的2、3號(hào)輸出端子通過主電路控制邏輯與變頻器MMV550/3的2、3號(hào)輸入端子連接，該主電路控制邏輯由空氣開關(guān)QF1、QF2、總接觸器KM的觸點(diǎn)、卷筒正反轉(zhuǎn)接觸器KM1、KM2的觸點(diǎn)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽池塑苫自動(dòng)控制裝置，其特征在于卷筒傳感器和浮卷軸傳感器的傳感元件為接近開關(guān)或光電開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及鹽場(chǎng)結(jié)晶鹽池機(jī)電一體化的塑苫自動(dòng)控制裝置。該裝置的特點(diǎn)是卷筒前部和浮卷軸上方分別設(shè)置卷筒采樣機(jī)構(gòu)和浮卷軸采樣機(jī)構(gòu)，兩機(jī)構(gòu)中分別安裝用來檢測(cè)卷筒外緣牽引繩和浮卷軸外緣塑苫布位移信號(hào)的卷筒傳感器和浮卷軸傳感器，并將信號(hào)送至由PLC、變頻器、主電路控制邏輯、控制電路和報(bào)警裝置組成的控制系統(tǒng)。PLC根據(jù)實(shí)測(cè)值及位移補(bǔ)償和電機(jī)轉(zhuǎn)速控制規(guī)律進(jìn)行變頻，變頻器改變電機(jī)電源頻率，實(shí)現(xiàn)電機(jī)無級(jí)調(diào)速，使塑苫收放真正同步，遙控操作，全程自動(dòng)控制，節(jié)省了操作人員，縮短了塑苫時(shí)間，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命。
文檔編號(hào)C01D3/00GK2592626SQ02294748
公開日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者李建功, 王子文, 郝力文, 段潤(rùn)保, 陳延輝, 胡春華, 李世東, 李連棟, 趙樹理 申請(qǐng)人:河北理工學(xué)院, 河北省南堡鹽場(chǎng)