[发明专利]一种滚筒状态监测控制器及控制方法

说明书

本发明涉及一种滚筒状态监测控制器及控制方法，用于检测滚筒运行状态，其特征在于，包括电池、充放电模块、电源处理电路、电压/转速采样电路、单片机模块和通讯模块。所述单片机模块以AT89C51芯片为核心，利用ADC0809采集并处理咪头、振动传感器和温度传感器的传感器信号以及电压/转速采样信号，经过程序计算后通过所述通讯模块，以IEEE 802.11b标准和外部工控机通讯，输出滚筒的转速、振动、噪音、温度数据并实时更新，对滚筒故障进行诊断。本发明能够实现滚筒状态自我感知、故障预警；能够预估其剩余使用寿命，作为合理制定配件计划的依据；提高带式输送机管理水平，是带式输送机整机智能化的一部分。

技术领域

本发明涉及一种滚筒状态监测控制器及控制方法。

背景技术

带式输送机广泛应用于煤矿、电厂、矿山、港口、码头等场合，其中滚筒作为输送带的传动和改向装置，其工作性能直接影响着整个输送机系统的运行性能。近些年来，国内外机械工业水平大幅度提高，滚筒的结构、加工工艺、装配工艺等方面变化巨大。随着焊接技术的快速发展，提高了焊接强度的可靠性，在进行滚筒设计时设计人员越来越倾向于采用焊接结构代替原来的铸造结构。细部结构的连接上也选择用胀套连接代替原来键槽连接。加工技术的发展，让制造商直接用钢板制成辐板，取代了原来加强助板。总的趋势是，输送机配件滚筒的方向正逐渐从刚性设计向柔性设计过渡和发展。尽管做了众多的尝试，但是输送机配件滚筒的设计只是对其中的部件行了改进设计，很难分析改进对滚筒整体的影响。

随着嵌入式技术和工业互联网技术的发展，将传统的产品升级为具有状态自我感知能力的智能化产品成为提高产品附加值，实现产品升级的重要举措，并能采集滚筒运行数据，为产品进一步改进提供数据支持。因此，研究智能型带式输送机滚筒的控制装置及其控制方法具有一定的实用价值。

发明内容

本发明创新性地提出在每个滚筒内部嵌入式安装滚筒状态监测单元，使滚筒具备实时转速、累计转数输出，状态监测、故障诊断功能。同时具备CAN数据通讯接口，通过现场总线技术能够实现整条输送机滚筒状态的全面感知和监测，是带式输送机整机智能化的一部分。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种滚筒状态监测控制器及控制方法包括电池、充放电模块、电源处理电路、电压/转速采样电路、单片机模块和通讯模块。电源处理电路由四个1N4007二极管组成桥式整流，智能滚筒旋转时线圈产生的交流电源经过电源处理电路转化为直流电源，通过充放电模块，对电池进行充放电。电池由十节镍氢电池组成。充放电模块以CN3718芯片为核心，有涓流、恒流和维持充电模式当电池电压低于最高充电电压的88.6％时，充放电模块对电池进行涓流充电，达到设置时间后，充电结束，当输入电压低于电池电压时，充放电模块自动进入低功耗的睡眠模式。电压/转速采样信号从电源处理电路后取采样电压，单片机模块以AT89C51芯片为核心，利用ADC0809采集并处理咪头、振动传感器和温度传感器的传感器信号以及电压/转速采样信号，经过程序计算后通过通讯模块，以IEEE 802.11b标准和外部工控机通讯，输出滚筒的转速、振动、噪音、温度数据并实时更新，对滚筒故障进行诊断。

由上述技术方案可以看出，本发明的一种滚筒状态监测控制器及控制方法，创新性地提出在每个滚筒内部嵌入式安装滚筒状态监测单元，能够实现滚筒状态自我感知、故障预警；能够预估其剩余使用寿命，作为合理制定配件计划的依据；提高带式输送机管理水平，是带式输送机整机智能化的一部分。

附图说明

图1为本发明的一种滚筒状态监测控制器及控制方法电路结构图；

图2为本发明的一种滚筒状态监测控制器及控制方法工作流程图；

图3为本发明的一种滚筒状态监测控制器及控制方法的电源处理电路图；

图4为本发明的一种滚筒状态监测控制器及控制方法的充放电模块原理图；