權(quán)利要求書： 1.一種長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，所述長皮帶輸送機系統(tǒng)包括：

設(shè)置于長皮帶輸送機端頭的多個母排連接的驅(qū)動電機；以及

沿長皮帶輸送機布設(shè)方向間隔分布的多個分控站；

所述分控站用于采集長皮帶輸送機的實時皮帶工作信息，并將所述皮帶工作信息傳輸?shù)娇偪卣荆?br>
各分控站與總控站直接通信連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，所述分控站為I/O站，包括：

交換機和分布式系統(tǒng)；

所述交換機用于將所述皮帶工作信息傳輸給所述分布式系統(tǒng)；

所述分布式系統(tǒng)用于將所述皮帶工作信息傳輸給所述總控站。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式系統(tǒng)與所述總控站之間為光纖通信連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，所述分布式系統(tǒng)包括：

單模光纖模塊，用于與所述總控站之間建立光纖通信連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，所述皮帶工作信息包括：

長皮帶輸送機的拉繩信號和跑偏信號；

所述I/O站至少連接有：

拉繩開關(guān)，用于采集所述長皮帶輸送機的拉繩信號；

跑偏開關(guān)，用于采集所述長皮帶輸送機的跑偏信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，所述總控站包括：

多個變頻器；

每一個變頻器對應(yīng)連接一個驅(qū)動電機，用于向?qū)?yīng)連接的驅(qū)動電機供電。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，所有變頻器一端通過電纜連接同一根電源母線，另一端通過電纜分別與對應(yīng)控制的驅(qū)動電機連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，所述電源母線的供電電壓為690V。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，各變頻器與對應(yīng)的驅(qū)動電機之間的電纜沿所述長皮帶輸送機的動力橋架敷設(shè)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的長皮帶輸送機系統(tǒng)，其特征在于，所述總控站還包括：

總控系統(tǒng)，用于接收并顯示所述皮帶工作信息；

還用于下發(fā)用戶觸發(fā)的控制指令到所述I/O站和/或各變頻器。

說明書： 長皮帶輸送機系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及皮帶機輸送技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種長皮帶輸送機系統(tǒng)。

背景技術(shù)

由于水泥、礦山行業(yè)生產(chǎn)的特性，原材料礦山距主生產(chǎn)廠區(qū)常常有較遠的距離。隨著長距離輸送皮帶機制造技術(shù)和設(shè)計理念的成熟，幾公里、十幾公里甚至幾十公里的皮帶機在水泥廠中的應(yīng)用越來越多。皮帶機適宜輸送的物料非常廣泛，水泥廠中的石灰石、原煤、熟料、砂巖、粘土等塊狀物料幾乎都可以用皮帶機輸送。所以，在現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)熟料生產(chǎn)中，對原材料的輸送，采用長皮帶輸送方案已成為一種普遍的解決方案。但是，在現(xiàn)有的長皮帶輸送機系統(tǒng)中，主要采用的是380V供電方式進行驅(qū)動電機供電，但是這種方式會帶來很大的電壓降，使得不僅無法準確有效的進行電機速度控制，還會造成極大的能耗損失。雖然可以通過選擇更大尺寸的電源線纜解決一定的壓降問題，但會造成極大的成本增加，且對于速度控制效果并沒有得到很好的改善。進一步的，長皮帶輸送機因為工作距離很長，使得沿線發(fā)生故障的概率增大，即使很小的跑偏誤差，放到長距離輸送中，可能引發(fā)更大的皮帶跑偏情況，使得工作效率降低，甚至造成輸送機損壞。針對現(xiàn)有長皮帶控制方案存在的諸多弊端，需要創(chuàng)造一種新的長皮帶輸送機系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型實施例的目的是提供一種長皮帶輸送機系統(tǒng)，該設(shè)備解決了現(xiàn)有長皮帶輸送系統(tǒng)存在的功耗大、工作效率低的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例提供一種長皮帶輸送機系統(tǒng)，所述長皮帶輸送機系統(tǒng)包括：設(shè)置于長皮帶輸送機端頭的多個母排連接的驅(qū)動電機；以及沿長皮帶輸送機布設(shè)方向間隔分布的多個分控站；所述分控站用于采集長皮帶輸送機的實時皮帶工作信息，并將所述皮帶工作信息傳輸?shù)娇偪卣?；各分控站與總控站直接通信連接。

可選的，所述分控站為I/O站，包括：交換機和分布式系統(tǒng)；所述交換機用于將所述皮帶工作信息傳輸給所述分布式系統(tǒng)；所述分布式系統(tǒng)用于將所述皮帶工作信息傳輸給所述總控站。

可選的，所述分布式系統(tǒng)與所述總控站之間為光纖通信連接。

可選的，所述分布式系統(tǒng)包括：單模光纖模塊，用于與所述總控站之間建立光纖通信連接。

可選的，所述皮帶工作信息包括：長皮帶輸送機的拉繩信號和跑偏信號；

所述I/O站至少連接有：拉繩開關(guān)，用于采集所述長皮帶輸送機的拉繩信號；跑偏開關(guān)，用于采集所述長皮帶輸送機的跑偏信號。

可選的，所述總控站包括：多個變頻器；每一個變頻器對應(yīng)連接一個驅(qū)動電機，用于向?qū)?yīng)連接的驅(qū)動電機供電。

可選的，所有變頻器一端通過電纜連接同一根電源母線，另一端通過電纜分別與對應(yīng)控制的驅(qū)動電機連接。

可選的，所述電源母線的供電電壓為690V。

可選的，各變頻器與對應(yīng)的驅(qū)動電機之間的電纜沿所述長皮帶輸送機的動力橋架敷設(shè)。

可選的，所述總控站還包括：總控系統(tǒng)，用于接收并顯示所述皮帶工作信息；還用于下發(fā)用戶觸發(fā)的控制指令到所述I/O站和/或各變頻器。

通過上述技術(shù)方案，本實用新型方案創(chuàng)造了一種新的長皮帶輸送機系統(tǒng)，核心理念為，通過帶690V母線變頻的控制方式進行長皮帶輸送機系統(tǒng)供電控制，且延長皮帶輸送間隔布置多個I/O站，不僅通過增壓的方式解決了壓降問題和速度控制難度大的問題，還解決了長皮帶輸送機工作距離過大，運行狀態(tài)難以監(jiān)控和把握的問題。

本實用新型實施例的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本實用新型實施例，但并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限制。在附圖中：

圖1是本實用新型一種實施方式提供的長皮帶輸送機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

附圖標(biāo)記說明

10-驅(qū)動電機；20-分控站；30-長皮帶輸送機；40-電源母線。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型實施例，并不用于限制本實用新型實施例。

在本實用新型實施例中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該實用新型產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系。

術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

術(shù)語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平、豎直或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

此外，“大致”、“基本”等用語旨在說明相關(guān)內(nèi)容并不是要求絕對的精確，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不僅僅表示絕對的相等，由于實際生產(chǎn)、操作過程中，難以做到絕對的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了絕對相等之外，“大致等于”還包括上述的存在一定偏差的情況。以此為例，其他情況下，除非有特別說明，“大致”、“基本”等用語均為與上述類似的含義。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

由于水泥、礦山行業(yè)生產(chǎn)的特性，原材料礦山距主生產(chǎn)廠區(qū)常常有較遠的距離。隨著長距離輸送皮帶機制造技術(shù)和設(shè)計理念的成熟，幾公里、十幾公里甚至幾十公里的皮帶機在水泥廠中的應(yīng)用越來越多。皮帶機適宜輸送的物料非常廣泛，水泥廠中的石灰石、原煤、熟料、砂巖、粘土等塊狀物料幾乎都可以用皮帶機輸送。所以，在現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)熟料生產(chǎn)中，對原材料的輸送，采用長皮帶輸送方案已成為一種普遍的解決方案。

但是，在現(xiàn)有的長皮帶輸送機30系統(tǒng)中，主要采用的是380V供電方式進行驅(qū)動電機10供電，但是這種方式會帶來很大的電壓降，使得不僅無法準確有效的進行電機速度控制，還會造成極大的能耗損失。雖然可以通過選擇更大尺寸的電源線纜解決一定的壓降問題，但會造成極大的成本增加，且對于速度控制效果并沒有得到很好的改善。進一步的，長皮帶輸送機30因為工作距離很長，使得沿線發(fā)生故障的概率增大，即使很小的跑偏誤差，放到長距離輸送中，可能引發(fā)更大的皮帶跑偏情況，使得工作效率降低，甚至造成輸送機損壞。針對現(xiàn)有長皮帶輸送機30存在的問題，本實用新型方案創(chuàng)造了一種新的長皮帶輸送機30系統(tǒng)，核心理念為，通過帶690V母線變頻的控制方式進行長皮帶輸送機30系統(tǒng)供電控制，且延長皮帶輸送間隔布置多個I/O站，不僅通過增壓的方式解決了壓降問題和速度控制難度大的問題，還解決了長皮帶輸送機30工作距離過大，運行狀態(tài)難以監(jiān)控和把握的問題。

請參照圖1，本實施例提供一種長皮帶輸送機30系統(tǒng)，所述長皮帶輸送機30系統(tǒng)包括：長皮帶輸送機30端頭多個母排連接的驅(qū)動電機10；以及延長皮帶輸送機30間隔分布的多個分控站20；其中，所述分控站20用于采集長皮帶輸送機30的實時皮帶工作信息，并將所述實時皮帶工作信息傳輸?shù)娇偪卣?；各分控?0與總控站直接通信連接。

在本實用新型實施例中，電流通過用電設(shè)備后(電阻)，其設(shè)備兩端產(chǎn)生的壓差稱其為電壓降。進行電壓降估算時，因為電壓損失計算與較多的因素有關(guān)，所以計算較復(fù)雜。簡單來說，線路壓降與線路長度負相關(guān)，與線路截面積正相關(guān)，對應(yīng)與過流電流負相關(guān)。所以，在保持長皮帶輸送機30系統(tǒng)的運載能力不變的前提下，即做功功率不變的前提下，電流越小，對應(yīng)的壓降也越小，所以對應(yīng)的電壓也就越大。這與高壓輸電以減少電能損耗的原理類似，基于此，在保持線路不變的前提下，提高供電電壓，可以有效解決壓降的問題。

進一步的，長皮帶輸送機30系統(tǒng)的工作距離很長，對應(yīng)轉(zhuǎn)運的東西負重也很大，每小時的輸送量能夠達到幾千噸，所以可以預(yù)見的時，單位時間對外做功量很大。而長皮帶輸送機30的動力來源為皮帶端頭的驅(qū)動電機10，也就表示驅(qū)動電機10的額定功率必須很大。若僅通過一個驅(qū)動電機10進行皮帶驅(qū)動，且不確定是否存在符合需求的驅(qū)動電機10，即使存在，其額定功率將會非常大，對應(yīng)的電機成本也將會變得很大。所以進行長皮帶輸送時，往往存在多個驅(qū)動電機10，每一個驅(qū)動電機10的額定功率都不需要很高，但多個驅(qū)動電機10同時做功不僅可以滿足生產(chǎn)需求，對應(yīng)的構(gòu)建成本也不會太高。而為了便于進行多臺驅(qū)動電機10同時驅(qū)動和保證輸出功率一致，優(yōu)選的，本實用新型方案進行多個驅(qū)動電機10連接時，是通過母排連接的方式進行供電連接的。及將各驅(qū)動電機10連接在同一個電源母線40上，互相之前不存在串接關(guān)系。上述已知，電流通過用電設(shè)備后(電阻)，其設(shè)備兩端產(chǎn)生的壓差稱其為電壓降，若各電機串接，勢必會增大電壓降，使得多個電機的實際供電電壓存在區(qū)別，也就無法保證多個電機同步控制的步調(diào)一致了。

所以，本實用新型方案，通過增大供電電壓和多電機母排連接方案，從兩個方案降低了電壓降，使得各驅(qū)動電機10的供電電壓一致，無論是多電器同步調(diào)控制，還是降低功耗，均具有顯著的意義。

優(yōu)選的，所述分控站20為：I/O站，包括：交換機和分布式系統(tǒng)；其中，所述交換機用于將所述皮帶工作信息傳輸給所述分布式系統(tǒng)；所述分布式系統(tǒng)用于將所述皮帶工作信息傳輸給所述總控站。

在本實用新型實施中，i意為input；o意為output。i/o站是現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中的一部分，在有些應(yīng)用中，這些I/O站置于現(xiàn)場，從而減少布線工程成本。PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分(I/O)完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O站應(yīng)用十分廣泛，本實用新型將其應(yīng)用到長皮帶輸送機30沿途檢測中。為了保證長皮帶輸送機30的全線路檢測，優(yōu)選的，設(shè)置的多個I/O站間隔布置，因為傳動帶跑偏為一個聯(lián)動關(guān)系，其在一端距離內(nèi)的影響是聯(lián)動的，所以基于一定間隔的I/O站進行狀態(tài)采集，可以完全了解對應(yīng)區(qū)段的皮帶工作情況，而不需要沿途每個位置均設(shè)置對應(yīng)的傳感器。站內(nèi)設(shè)置光交換機一臺，將長皮帶拉繩，跑偏等信號接入I/O系統(tǒng)，通過光交換機轉(zhuǎn)換成光電信號后最終送入電力室內(nèi)長皮帶控制柜的內(nèi)主控PLC上。

優(yōu)選的，所述分布式系統(tǒng)與所述總控站之間為光纖通信連接。

在本實用新型實施例中，單模光纖(SingleModeFiber)是只能在指定波長下傳插一種模式的光纖，中心玻璃芯很細(芯徑一般為9或10μm)，因此，其模間色散很小，適用于遠程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。光纖通信相對于傳統(tǒng)電磁通信具有容量大、遠距離傳輸能力強、保密性好、適應(yīng)能力強等優(yōu)勢。而且光纖體積小，易于施工和維護，原材料價格也比較低。真是因為光纖通信存在的諸多優(yōu)點，其對于長皮帶輸送機30長距離控制和保證穩(wěn)定有效控制方面，具有顯著的意義。

優(yōu)選的，所述皮帶工作信息包括：長皮帶輸送機30的拉繩信號和跑偏信號；所述I/O站至少連接有：拉繩開關(guān)，用于采集所述長皮帶輸送機30的拉繩信號；跑偏開關(guān)，用于采集所述長皮帶輸送機30的跑偏信號。

在本實用新型實施例中，在長皮帶輸送機30上，每個時刻都存在大量的轉(zhuǎn)運物料，任何故障信息均可能因為高負載而發(fā)展為更大的故障，所以為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定有效進行，皮帶運行狀態(tài)監(jiān)測是必不可少的。皮帶運行方向一致，對應(yīng)的功耗才能最小，對于動力機構(gòu)和傳動機構(gòu)的保護性也更好，若皮帶發(fā)生跑偏，其一定會與傳統(tǒng)的動力結(jié)構(gòu)形成一定的扭矩，該扭矩極易造成動力機構(gòu)損傷。拉繩信號為長皮帶輸送機30的緊急關(guān)停信號，基于該觸發(fā)信號及時關(guān)閉驅(qū)動電機10是保護皮帶結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)步驟，所以，需要準確即使采集該出發(fā)信號，以保證存在緊急停車需求時，對應(yīng)的驅(qū)動電機10能夠在允許時間范圍內(nèi)完全關(guān)停。

優(yōu)選的，所述總控站包括：多個變頻器；其中，每一個變頻器對應(yīng)連接一個驅(qū)動電機10，用于向?qū)?yīng)連接的驅(qū)動電機10供電。

在本實用新型實施例中，長皮帶輸送機30在實際應(yīng)用過程中，存在一定的速度控制需求，例如生產(chǎn)設(shè)備的輸入量有限，若傳動速度過快，容易造成接收端堵塞。而對應(yīng)速度控制，便是基于用戶的控制需求，將對應(yīng)的控制指令發(fā)送到變頻器中，變頻器基于需求速度調(diào)整驅(qū)動電機10的供電信息，實現(xiàn)多驅(qū)動電機10的同步控制。

優(yōu)選的，所有變頻器一端通過電纜連接同一根電源母線40上，另一端通過電纜分別與對應(yīng)控制的驅(qū)動電機10連接。

優(yōu)選的，所述電源母線40的供電電壓為690V。

在本實用新型實施例中，上述一直，理論上電壓越大，對應(yīng)的壓降也就越小。但在實際應(yīng)用過程中，一方面需要考慮長皮帶輸送機30的實際功耗需求，若一味增大電壓，驅(qū)動電機10的輸出功率遠遠大于實際生產(chǎn)的功率，其造成的功耗相對于壓降變得更大，也就與本實用新型方案需要解決的技術(shù)問題相悖了。另一方面，需要考慮系統(tǒng)構(gòu)建成本，電機的額定功率型號相對固定，應(yīng)用越廣泛的電機，其采購成本也會相應(yīng)降低。若基于最佳的電壓進行電機設(shè)計，其需求的成本也就遠遠大于本申請方案所能縮減的成本了。所以，綜合考量實際需求功率和系統(tǒng)構(gòu)建成本，最優(yōu)選的，選擇驅(qū)動電機10的供電電壓為690V，對應(yīng)電機的額定電壓也為690V。

優(yōu)選的，各變頻器與對應(yīng)驅(qū)動電機10之間的電纜延所述長皮帶輸送機30的動力橋架敷設(shè)。

在本實用新型實施例中，一方面為了減少重新架設(shè)電纜橋架索要付出的構(gòu)建成本，另一方面為了保護變頻器與對應(yīng)驅(qū)動電機10之間的電纜，本實用信息方案進行變頻器與對應(yīng)驅(qū)動電機10之間的電纜敷設(shè)時，延所述長皮帶輸送機30的動力橋架敷設(shè)。因為電機工作期間震動不可避免，發(fā)生皮帶跑遍后若造成動力結(jié)構(gòu)損壞，使得驅(qū)動電機10與獨立橋架之間的錯位方向不同，反而容易造成線纜拉伸損壞的情況，將其敷設(shè)在動力橋架上，可以隨著動力結(jié)構(gòu)一起移動，無論是經(jīng)濟性還是安全性，均能得到保障。

優(yōu)選的，所述總控站還包括：總控系統(tǒng)，用于接收并顯示所述皮帶工作信息；還用于下發(fā)用戶觸發(fā)的控制指令到所述I/O站和/或各變頻器。

以上結(jié)合附圖詳細描述了本實用新型實施例的可選實施方式，但是，本實用新型實施例并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型實施例的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型實施例的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型實施例的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型實施例對各種可能的組合方式不再另行說明。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得單片機、芯片或處理器(processor)執(zhí)行本申請各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

此外，本實用新型實施例的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型實施例的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型實施例所公開的內(nèi)容。