一种电动滚筒智能控制系统的制作方法

1.本发明属于电动滚筒技术领域，特别涉及一种电动滚筒智能控制系统。


背景技术：

2.随着物联网的迅速发展，皮带输送系统中越来越多地应用到控制精度高、响应速度快的电动滚筒，传统的电动滚筒主要有两种控制方式，分别是工频直接启动和变频调频启动。工频直接启动,控制简单无法调速,设备无法实现软启停功能，存在较大的能源浪费。变频控制较工频控制有一定的优势,就是实现了调速和软启停功能，但是，低速扭矩和过载能力一直是变频器的弱点。
3.近年来，较变频器控制更先进、更精准的伺服驱动器在电动滚筒上的应用越来越多，然而，现有的伺服驱动器功能也存在有一定的局限，主要表现在对于位置、速度及加速度等变量的控制不够理想；还有，伺服电机的成本比较高和应用难度大，这也是制约伺服电机推广应用的重要因素。另外，在皮带输送系统中电动滚筒通常数量较多且布置较为分散，电动滚筒操控方式简单、单一，各电动滚筒的运行温度等状态参数无法及时监控，这就造成因滚筒故障导致的停产情况较多，增加了工人劳动强度，影响正常的生产秩序。


技术实现要素：

4.针对上述情况，本发明提供了一种电动滚筒智能控制系统，弥补了电动滚筒工频和变频控制的缺陷，并且增设了滚筒温度在线监控及滚筒无线操控功能，极大地提高了皮带输送系统的智能化程度。
5.为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种电动滚筒智能控制系统，包括电动滚筒及其控制装置，所述电动滚筒包括滚筒体、减速器和电机，所述电机为三相交流异步电动机，所述减速器设置于所述滚筒体内部，所述电机通过所述减速器与所述滚筒体传动连接，所述电机上安装有温度传感器和编码器；所述控制装置包括现场控制箱、远程控制柜和上位机；所述现场控制箱内设置有异步伺服驱动器、温度变送器、遥控接收器、云盒子和现场plc；所述远程控制柜内设置有温度控制器、云服务器和远程plc；所述电机和编码器均与所述异步伺服驱动器电连接，所述温度传感器通过温度变送器与所述温度控制器电连接，所述现场控制箱外围设置有与所述遥控接收器相配套的遥控发射器，所述现场plc与远程plc通讯连接，所述远程plc与所述上位机连接。
7.进一步地，所述温度传感器安装在所述电机的定子绕组的外侧，用于检测电机温度，使得电动滚筒控制装置具有高温报警功能，能够有效防止电机烧毁。
8.进一步地，所述编码器安装在所述电机的电机轴上，用于电机速度及位置检测，便于所述异步伺服驱动器通过编码器回馈信息，实时调整电路使电机，以达到高精度、高性能控制的工作状态。
9.进一步地，所述编码器与异步伺服驱动器之间的信号线采用双绞屏蔽导线，避免
外界干扰，提高反馈信号的准确性、可靠性。
10.进一步地，所述异步伺服驱动器外接有制动电阻，用于大惯量负载下帮助电机将其快速停车所产生的再生电能迅速转化为热能，以保护异步伺服驱动器。
11.进一步地，所述异步伺服驱动器的进线端设置有电抗器和噪声滤波器，保证进线电源稳定、纯净，增强异步伺服驱动器的抗干扰能力。
12.进一步地，所述现场控制箱和远程控制柜上均设置有人机界面触摸屏，电动滚筒既可以就地控制，也可以无线遥控。
13.进一步地，所述电机可内置于电动滚筒内部或外装于电动滚筒外部，即该控制装置既适用于内置式电动滚筒，也适用于外装式电动滚筒。
14.本发明还包括能够使其正常使用的其它组件，均为本领域的常规手段，另外，本发明中未加限定的装置或组件，例如：编码器、异步伺服驱动器、云服务平台、温度控制装置、无线遥控装置等，均采用本领域的现有技术。
15.本发明的有益效果如下：
16.1、实现了对电动滚筒电机位置、速度及加速度等变量的精确伺服控制，可对交流异步电机实现无极调速，同时提升电动滚筒的扭矩瞬时过载能力，现有的配备了普通三相交流异步电机的电动滚筒无需更换伺服电机，极大节省成本。
17.2、实现了云端对电动滚筒各项参数监测和控制，便于对皮带输送系统设备状态的整体把控和生产系统的管理统筹。
18.3、实现了就地遥控模式和/或无线远程控制，有助于突发情况的紧急控制，提高生产过程的安全性，避免事故扩大化。
19.4、实现了对电机温度的实时监测报警，保护电机不被烧毁，节约设备检修时间，降低劳动强度，保障生产秩序。
附图说明
20.图1为实施例中电动滚筒智能控制系统的组成示意图。
21.图2为实施例中异步伺服驱动器的主电路接线示意图。
具体实施方式
22.下面将结合具体的实施例，对本发明的技术方案进行清晰完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。
23.实施例
24.如图1
‑
2所示，一种电动滚筒智能控制系统，包括电动滚筒及其控制装置，所述电动滚筒包括滚筒体、减速器和电机1，所述电机为三相交流异步电动机，所述减速器设置于所述滚筒体内部，所述电机通过所述减速器与所述滚筒体传动连接，所述电机上安装有温度传感器4和编码器2。
25.所述控制装置包括现场控制箱、远程控制柜和上位机。
26.所述现场控制箱内设置有异步伺服驱动器3、温度变送器5、遥控接收器8、云盒子9和现场plc，所述云盒子为suk
‑
box
‑
4g工业物联网云盒子。
27.所述远程控制柜内设置有温度控制器6、云服务器和远程plc，借助阿里云服务平
台，云服务终端可采用电脑或手机等。
28.所述电机和编码器均与所述异步伺服驱动器电连接，所述温度传感器通过温度变送器与所述温度控制器电连接，所述现场控制箱外围设置有与所述遥控接收器相配套的遥控发射器7。
29.所述现场plc与远程plc通讯连接，所述远程plc与所述上位机连接。
30.所述温度传感器安装在所述电机的定子绕组的外侧，所述温度传感器采用pt100温度传感器，用于检测电机温度，使得电动滚筒控制装置具有高温报警功能，能够有效防止电机烧毁。
31.所述编码器安装在所述电机的电机轴上，所述编码器采用e6hz1x
‑
2000p编码器，用于电机速度及位置检测，便于所述异步伺服驱动器通过编码器回馈信息，实时调整电路使电机，以达到高精度、高性能控制的工作状态。
32.所述编码器与异步伺服驱动器之间的信号线采用双绞屏蔽导线，双绞屏蔽导线的屏蔽层务就近连接并可靠接地，提高抗干扰能力。
33.所述异步伺服驱动器外接有制动电阻，用于大惯量负载下帮助电机将其快速停车所产生的再生电能迅速转化为热能，以保护异步伺服驱动器。
34.所述异步伺服驱动器的进线端设置有电抗器10和噪声滤波器11，保证进线电源稳定、纯净，改善功率因数，增强抗干扰能力。
35.所述现场控制箱和远程控制柜上均设置有人机界面触摸屏，电动滚筒既可以就地控制，也可以无线遥控，无线遥控器采用f21
‑
e1b工业遥控器。
36.所述电机可内置于电动滚筒内部或外装于电动滚筒外部，即该控制装置既适用于内置式电动滚筒，也适用于外装式电动滚筒。
37.所述异步伺服驱动器输出端与电机之间设置有电机保护器12，所述电动滚筒的三相交流异步电动机接地端子和所述异步伺服驱动器接地端子务必可靠接地，提高设备安全性。
38.本发明的技术方案并不限于上述具体实施例的限制，在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何技术变形，均落入本发明的保护范围之内。