Feeding Control System of Conveyor-belt Based on Image Processing

Based on the real time measurement of the width of coal flow, the method for measuring the width and the relative position of coal flow on a conveyor-belt by image processing was presented. A feeding control system of conveyor-belt was proposed using a fuzzy controller. This control system consists of CCD camera, universal image sampling system, control network and executor. The result shows that the algorithm used in the image processing is simple and efficient, and the measuring error of width is less than 4%.

Optimal Driving of Large Belt Conveyor with Multi-roller Variable-Frequency Drive

in this paper, an electromechanically coupled mathematic model of multi-roller driving system for belt conveyor is set up, and the computing equations for dynamic displacement and dynamic tension of the conveyor are also formulated when the hoister is used for straining. Based on the belt conveyor of main inclined shaft in Chengzhuang coal mine, the driving torque, driving power and starting-speed characteristic of each electric motor are studied and measured when multi-roller variable-frequency drive (power distribution 2∶1) is used. The optimal control and the optimal starting-acceleration of the multi-roller variable-frequency drive are determined by a large number of industrial experiments and theoretical calculations.

智能化气垫带式输送机性能测试平台设计

该文设计了一种智能化气垫带式输送机性能测试平台,通过调节气室入口的风压、风速,气孔排布方式、孔径及孔间距,可探究气室气压、气膜边缘风速及气膜厚度的变化规律。平台基于可控文丘里装置的反馈系统控制气垫带式输送机的气流,实验平台可以反映输入气流参数与形成气膜参数之间的耦合关系,将抽象的相关知识具象化,加深学生对气垫式输送装备的理解。

带式输送机自学习节能调速策略研究

文中针对恒速运行的带式输送机在运行阶段因运载量的波动引起的能耗问题,提出了基于自学习优化的节能调速控制策略,以某带式输送机为例建立带式输送机的运载量-带速模型。然后将分段式模糊PID控制方法和自学习优化方法的有机结合,提出了带式输送机的节能调速控制策略。最后通过Simulink工具箱建立仿真模型对该策略进行验证,研究结果表明,自学习节能调速控制策略在带式输送机全生命周期中均可实现有效的速度调节。

煤矿用带式输送机电气控制系统设计优化

针对传统的煤矿用带式输送机电气控制系统已经无法满足现在煤矿生产的需求的问题,通过对电气控制系统现状的分析,提出了带式输送机的电气控制系统升级优化方案,从软件、硬件、性能、节能方面对其进行设计改进,全面提高其运行效率、可靠性、节能性和安全性。

煤矿带式输送机电气控制系统设计

为有效控制带式输送机功率平衡并实时监控其工作状态,设计煤矿带式输送机电气控制系统。系统将S7-300系列PLC组件作为控制核心,PLC控制器以速度偏差和2个逆变器速度补偿量为输入,通过速度补偿完成功率平衡控制,使2个电机转速以及转矩同步,利用STEP编程软件完成堵塞与超速、跑偏等基本保护程序以及后台的调速控制和功率控制程序设计,采用随机森林监测煤矿带式输送机状态;工控操作台呈现控制及监测结果。实验结果表明:该系统可有效控制带式输送机功率平衡,增强其输送稳定性能,并有效监控其工作状态,确保其安全稳定运行。

矿井带式输送机液压拉紧Fuzzy-PID控制技术研究

针对矿井传统带式输送机拉紧系统响应速度慢、调节能力差、拉紧控制时变性和非线性等问题,提出了一种矿井带式输送机液压拉紧系统Fuzzy-PID控制(基于模糊算法的PID控制)方法。首先,根据液压拉紧装置建立数学模型,其次通过Matlab内置的Simulink仿真库分别对Fuzzy-PID控制器和PID控制器的液压拉紧系统进行仿真,得出输送带拉紧张力启动响应阶段和张力突变的调节响应图,并做出对比分析。最后,通过试验测试来验证算法模型的有效性。仿真结果表明:矿井带式输送机液压拉紧Fuzzy-PID控制系统不仅在启动阶段还有张力突变过程中都具有更好的稳态性能、更快的响应速度。在拉紧装置启动响应阶段的张力超调量降低了13.5%、到达期望值的时间缩短了0.5 s。在拉紧装置张力突变即模拟拉紧和松带阶段,当张力增加时,Fuzzy-PID控制器的调节速度缩短了0.4 s,超调量下降了4%。当张力减少时,Fuzzy-PID控制器的调节速度缩短了0.3 s,超调量降低了2%。试验结果表明:采用Fuzzy-PID控制的效果更佳优异稳定,且损耗更小。对比于PID控制,Fuzzy-PID控制效果更为良好,平均时间缩短31%且总体趋于稳定。对于矿井带式输送机这种连续运输作业的设备,Fuzzy-PID控制技术为矿井带式输送带平稳运行提供了一定保障,不仅减少了电能浪费,也降低了维护保养带式输送机的保养成本。

煤矿带式输送机能耗优化控制系统研究

针对煤矿带式输送机能耗优化控制系统的研究,源于当前节能环保理念深入人心的大趋势。目前中国对节约能源以及降低环境污染的要求越来越严格,尤其是在煤炭综采领域中,提高能源利用率和采用新型环保生产方式早已成为迫切的任务。将带式输送机作为研究对象,旨在研究该设备在煤炭运输过程中能耗的控制与优化,达到节能环保的目的。

带式输送机智能变频系统应用分析

随着煤矿采掘范围及产能的不断增加,带式输送机铺设距离、装机功率及能耗等均不断增大,是现阶段煤矿井下主要能耗设备。为提高带式输送机使用效率并降低能耗水平,在对带式输送机变频控制分析的基础上,提出了基于煤流监测的带式输送机智能变频系统。对智能变频系统架构、煤流监测及智能调速流程等进行分析,并提出综合煤流量、功率的智能调速策略。经现场应用后,构建的智能变频系统运行平稳,在降低带式输送机能耗及磨损方面效果显著。

煤矿井下带式输送机PLC集控系统设计研究

为提高煤矿井下输送系统的自动化水平,确保作业的安全性和效率。以PLC技术为核心,阐述了PLC集控系统的基本组成及各项功能,分析硬件设计的主要思路,重点就外围硬件电路、PLC软件、温度监测以及控制子程序等环节的设计要点进行分析,适配当代井下作业条件,提出一种以PLC为核心控制装置的带式输送机集控系统的设计方案。实验结果表明,应用设计思路所制造的集控系统能够有效发挥多台带式输送机连锁控制、保护试验报警、故障监测以及调度中心集中控制的作用,进一步优化相关机组的运行效能,具备自动化控制以及低碳环保的优势。

基于Modbus-RTU的皮带机数据采集系统开发及应用

针对传统皮带机数据采集系统存在的电缆敷设量大、改造过程复杂、占用可编程逻辑控制器(PLC)点位多、经济性不高,以及大量电缆导致设备电气控制回路复杂、故障点众多等问题,文章提出了一种基于Modbus-RTU协议的皮带机数据采集系统。该系统深度融合了电气自动化控制技术,实现了对皮带机关键安全与生产监控参数的全面采集,包括拉绳开关状态、跑偏开关状态、温度振动检测数据、速度监测值、堵料检测信号及撕裂检测装置信息等。实验与应用结果显示,该系统不仅结构设计紧凑,大幅减少了电缆敷设量,简化了施工流程与调试步骤,还具备友好的用户界面,便于日常监控与维护。

带式输送机纠偏控制系统的应用研究

针对带式输送机输送带易跑偏问题,基于CAN总线纠偏控制设计思路,设计了一种可以实时监测和纠偏动作的控制系统。首先针对系统在煤矿井下的应用场景选取合适的传感器,实时检测输送带的偏离状态,并将信号传输给控制系统;然后针对控制系统搭建CAN总线网络,将系统中各模块数据交互连接并对网络中各模块功能进行分析,利用纠偏控制策略控制信号运算和输出;最后执行系统根据接收到的信号调整输送带的位置,使其回到正确轨道。该系统能够监测输送带的位置并实现纠偏控制,纠偏效果良好。

PLC集中监控保护系统在带式输送机中的应用

论文提出了一种基于PLC控制器集中控制的煤矿带式输送机监控保护系统设计方案。系统以PLC作为主控制器,通过工业以太网对通信网络进行架构,有效提高系统控制性能、稳定性及传输速率,可实现对带式输送机的运行状态监测、故障预警诊断、远程控制及停机保护。

带式输送机数字孪生建模及能耗优化方法

针对带式输送机运行过程中的能耗优化问题,基于数字孪生建立了带式输送机智能带速优化模型。首先建立了基于数字孪生的带式输送机仿真模型和数据模型,分为3个阶段分别从几何、物理、行为的角度建立了高保真带式输送机仿真模型,并结合输送机实际运行情况建立了数据模型,实现了带式输送机运行过程的实时映射;其次通过分析带式输送机运行能耗的影响因素,建立了带式输送机能耗计算模型,并基于能耗计算模型采用PSO-RBF建立了带式输送机能耗预测模型,实现了带式输送机能耗的准确预测;最后分为3个阶段建立了带式输送机带速控制模型,实现基于数字孪生的带式输送机的能耗优化。

综掘巷道迈步式自移机尾智能控制技术研究

针对现有综掘巷道迈步式自移机尾设备智能化水平低,智能控制技术研究不足等问题,阐释了自移机尾工作原理,分析了智能化煤矿验收办法中针对带式输送机自移机尾智能化的要求,提出自移机尾控制系统的总体设计方案,设计了一键自移控制、多机联动控制和人员接近识别与闯入预警软硬件系统。在此基础上,在神华集团神东煤炭有限责任公司哈拉沟煤矿31107运输巷掘进工作面自移机尾应用该智能控制系统,现场试验结果表明:该智能控制系统可实现自移机尾的一键自移控制;人员接近识别与闯入预警系统可以对自移机尾周边人员进行精准定位,并且能够在人员进入危险区域后进行识别,提高了自移机尾设备使用的安全性。

煤矿带式输送机用无轨巡检机器人应用研究

为解决带式输送机“人工+监控巡检”模式存在的劳动强度大、巡检结果不确定的问题,研究了基于“主控制器+微控制器”的带式输送机用无轨巡检机器人控制系统。在分析巡检机器人运行环境及要求的基础上,重点研究了控制系统总体方案以及软、硬件设计,由主控制器接收图像采集卡、数据采集卡数据并执行控制算法,由无线通讯模块与远程计算机进行信息交互;微控制器接收传感器数据并通过逻辑处理后,负责控制驱动电机并完成巡检机器人动作指令;最后完成系统试验分析。试验结果验证了系统的正确性和有效性,为带式输送机无人化进程奠定了基础。

遂昌金矿高浓度似膏体充填系统升级改造

为解决遂昌金矿现有充填系统存在的尾砂斗仓易堵塞、大倾角带式输送机无法变频调节供料量、卧式双轴搅拌机转速过低、充填料浆工作流速过小、充填系统无自动控制系统等问题,进行了高浓度似膏体充填系统升级改造。结果表明:通过尾砂斗仓改造,使用变频板带式给料机、高转速搅拌桶、小管径充填管道,进行自动化控制系统升级,可显著提高充填质量和效果;充填系统改造总投资约90万元,综合充填成本约为40.0元/t。

煤矿带式输送机智能集控系统

针对煤矿运输系统中存在的各个系统独立工作,数据信息不能协同调度的问题,建立了一套煤矿带式输送机智能集控系统。通过在沿线布置可编程控制箱、煤量识别摄像仪、沿线保护装置、故障诊断装置等设备,结合主煤流运输智能控制技术、智能视觉技术、故障诊断技术,使带式输送机智能集控系统具备智能感知、数据分析、自主调速、故障诊断等功能,实现煤矿生产与运行维护一体管控,提升煤矿整体安全水平、提高生产效率、降低能源消耗。

煤矿带式输送机监控系统的应用分析

煤矿带式输送机对于井下煤炭运输起着十分重要的作用。然而,在运行过程中,由于一些不可控的因素,带式输送机会发生各种故障。为了保证带式输送机的安全运行,需要建立带式输送机监控系统。介绍了煤矿带式输送机监控系统的功能,重点分析了带式输送机智能监控系统的建设和应用,主要包括智能煤流调速系统和智能异物识别系统,可以为煤矿带式输送机的安全高效运行提供一定的参考。

复杂工况下带式输送机驱动系统改造设计及应用

主斜井带式输送机经过长时间的运行,面临着变频器、控制设备老化及关键元器件备件采购困难,为了保证主斜井带式输送机的可靠运行,对某煤矿主斜井运输机陈旧的变频器和控制设备进行更换,同时对变频器和控制设备进行冗余设计。首先对原控制系统程序进行更新,实现新增变频器系统与原有变频器系统之间灵活自主切换;其次,设计新增变频器与原有变频器既可以互为备用,也可以交叉控制,实现对胶带机驱动的多样选择;然后优化主斜井带式输送机在轻载及重载工况下软起动/软停车动态过程,实现各驱动之间的平稳启动和功率平衡,抑制胶带输送机动态张力波对胶带和机械设备造成的冲击,避免撒料与叠带,延长输送机使用寿命。最后,MNS主从控制柜与变频器、主站控制柜间通讯采用专用的DP通讯线缆,设计变频器MNS主从控制柜与主站控制柜按冗余通讯进行配置,保证通信的可靠性。现场运行表明,提出的改造方案大幅提高了驱动系统和控制系统的可靠性,有效保证主斜井带式输送机的安全运行,具有推广价值。