一种胶带机控制系统及方法技术领域
本发明涉及胶带机传输领域，尤其涉及一种胶带机控制系统及方法。
背景技术
目前煤矿领域用胶带机的驱动及张紧控制开关的控制方式为分体式控制，驱动控
制开关与张紧控制开关分别独立采用柜体安装，驱动开关控制胶带机驱动变频器的启动、
停止、加减速等，张紧开关控制皮带的张紧系统，因为二者之间存在着紧密的逻辑控制，所
以需要通讯，现有技术主要通过多根电缆连接驱动开关和张紧开关，实现二者的通讯。现有
技术中分体式控制方式有以下缺点：第一，驱动控制开关与张紧控制开关独立安装于柜体
内，占用安装空间大。第二，由于驱动控制开关与张紧控制开关之间存在逻辑控制，设备之
间需要通过电缆传输控制信号，信息量有限且不稳定，造成胶带机控制方式升级的瓶颈。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的驱动和张紧控制采用分体式设计的不足，提供
一种胶带机控制系统及方法。
本发明的技术方案提供一种胶带机控制系统，包括：张紧系统、驱动系统、胶带传
输系统、组合变频器和控制器，
控制器，用于采集所述胶带传输系统的张力信号，并根据所述张力信号获得皮带
传输速度控制指令和皮带张力控制指令；
组合变频器，用于根据所述皮带传输速度控制指令控制所述胶带传输系统的皮带
传输速度，根据所述皮带张力控制指令控制所述胶带传输系统的皮带张力。
进一步的，所述组合变频器包括至少一个驱动变频器和一个张紧变频器：
驱动变频器，用于根据所述皮带传输速度控制指令控制所述胶带传输系统的皮带
传输速度；
张紧变频器，用于根据所述张力控制指令控制所述胶带传输系统的皮带张力。
进一步的，所述组合变频器包括两个驱动变频器，所述驱动系统包括两个驱动电
机。
进一步的，所述张紧变频器还用于：
根据所述皮带张力控制指令对所述胶带传输系统进行张力预紧。
进一步的，所述系统还包括：
故障检测器，用于检测所述胶带传输系统的故障信号；
启停控制器，用于根据所述故障信号控制所述胶带传输系统的启动和/或停止。
进一步的，所述系统还包括：
显示模块，用于显示所述胶带传输系统的工作状态。
本发明一种胶带机控制方法，包括：
张力信号采集步骤，包括：采集胶带传输系统的张力信号；
控制指令获得步骤，包括：根据所述张力信号获得皮带传输速度控制指令和皮带
张力控制指令；
胶带传输系统控制步骤，包括：根据所述皮带传输速度控制指令控制所述胶带传
输系统的皮带传输速度，并根据所述皮带张力控制指令控制所述胶带传输系统的皮带张
力。
进一步的，所述胶带传输系统控制步骤具体包括：
驱动变频器根据所述皮带传输速度控制指令控制所述胶带传输系统的皮带传输
速度，张紧变频器根据所述张力控制指令控制所述胶带传输系统的皮带张力。
进一步的，所述胶带传输系统控制步骤还包括：
所述张紧变频器根据所述皮带张力控制指令对所述胶带传输系统进行张力预紧。
进一步的，所述方法还包括：
故障检测步骤，包括：检测所述胶带传输系统的故障信号；
胶带传输系统保护步骤，包括：根据所述故障信号控制所述胶带传输系统的启动
和/或停止。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：通过控制器采集传输系统的张力信号，
获得皮带传输速度控制指令和皮带张力控制指令，组合变频器根据皮带传输速度控制指令
控制胶带传输系统的皮带传输速度，并根据皮带张力控制指令控制胶带传输系统的皮带张
力，实现胶带传输系统的正常运行工作，减少通讯线路，降低设备故障率，同时当需要升级
胶带传输系统时，只需通过升级控制器即可。
附图说明
参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明
的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明一种胶带机控制系统的结构示意图；
图2是本发明最佳实施例的结构示意图；
图3是本发明一种胶带机控制方法的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技
术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是
对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的
限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等
方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根
据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方
位用语解释为限制性用语。
如图1所示为本发明一种胶带机控制系统的结构示意图，包括张紧系统11、驱动系
统12、胶带传输系统13、组合变频器14和控制器15，
控制器15，用于采集胶带传输系统13的张力信号，并根据张力信号获得皮带传输
速度控制指令和皮带张力控制指令；
具体的，控制器15采集张力信号后，将采集的张力信号值与预先设定的张力信号
值进行比较，当采集的张力信号值与预先设定的张力信号值差值大时，控制皮带传输速度
增大，当采集的张力信号值与预先设定的张力信号值差值小时，控制皮带传输速度减小。
组合变频器，用于根据皮带传输速度控制指令控制胶带传输系统13的皮带传输速
度，并根据皮带张力控制指令控制胶带传输系统13的皮带张力。
在实际操作过程当中，组合变频器14包括至少一个驱动变频器141和一个张紧变
频器142，具体的：
驱动变频器141，用于根据皮带传输速度控制指令控制述胶带传输系统13的皮带
传输速度；
张紧变频器142，用于根据张力控制指令控制胶带传输系统13的皮带张力。
本实施例中，将驱动系统的驱动变频器与张紧系统的张紧变频器组合设计到组合
变频器内，并通过控制器连接驱动变频器与张紧变频器，集中控制驱动系统和张紧系统，实
现无缝通讯连接，降低设备故障率。
其中一个实施例中，组合变频器14包括两个驱动变频器141，驱动系统12包括两个
驱动电机121。两个驱动电机121分别与对应的两个驱动变频器141连接。通过两个独立的驱
动变频器，互为主从，设定任一驱动变频器为主机，则另一台驱动变频器自动调整为从机，
双机通过光纤通讯自动形成动态功率平衡。
组合变频器14实时监测采集胶带传输系统13的张力信号，控制器15根据采集的张
力信号发送皮带张力控制指令至张紧变频器142，对张紧系统11进行预张紧，调节胶带传输
系统13的皮带张力，同时发送皮带传输速度控制指令至驱动变频器141，控制驱动系统12的
驱动电机121由低速到高速慢慢运转，直到高速后正常运行，从而控制胶带传输系统13的运
行速度。
如图2所示为本发明最佳实施例的结构示意图，包括张紧系统11、驱动系统12、胶
带传输系统13、组合变频器14和控制器15，
组合变频器14，用于采集胶带传输系统13的张力信号；
控制器15，用于根据张力信号获得皮带传输速度控制指令和皮带张力控制指令，
并根据皮带传输速度控制指令和皮带张力控制指令控制胶带传输系统13的皮带传输速度
和皮带张力。
具体的，控制器15采集张力信号后，将采集的张力信号值与预先设定的张力信号
值进行比较，当采集的张力信号值与预先设定的张力信号值差值大时，控制皮带传输速度
增大，当采集的张力信号值与预先设定的张力信号值差值小时，控制皮带传输速度减小。
在实际操作过程当中，组合变频器14包括至少一个驱动变频器141和一个张紧变
频器142，具体的：
驱动变频器141，用于根据皮带传输速度控制指令控制胶带传输系统13的皮带传
输速度；
张紧变频器142，用于根据张力控制指令控制胶带传输系统13的皮带张力。
本实施例中，将驱动系统的驱动变频器与张紧系统的张紧变频器组合设计到组合
变频器内，并通过控制器连接驱动变频器与张紧变频器，集中控制驱动系统和张紧系统，实
现无缝通讯连接，降低设备故障率。
其中一个实施例中，张紧变频器142还用于：
根据皮带张力控制指令对胶带传输系统13进行张力预紧。
其中一个实施例中，所述系统还包括：
故障检测器143，用于检测胶带传输系统13的故障信号；
启停控制器16，用于根据故障信号控制胶带传输系统13的启动和/或停止。
在实际操作过程中，为了保护胶带传输系统13，组合变频器14内设置故障检测器
143，当胶带传输系统13在传输过程中出现故障时，如胶带出现跑偏、打滑、堆煤、纵撕、沿线
急停、温度过高等情况时，故障检测器143检测到故障信号之后发送故障信号至启停控制器
16，通过启停控制器16控制胶带传输系统13的启动和/或停止运行。
其中一个实施例中，系统还包括：
显示模块17，用于显示胶带传输系统13的工作状态。
在具体实际操作过程当中，张紧系统11包括绞车电机、钢丝绳卷筒、张力传感器和
移动小车，绞车电机的输入端与张紧变频器的输出端连接，绞车电机的输出端与钢丝绳卷
筒的输入端连接，钢丝绳卷筒的输出端与张力传感器的输入端连接，张力传感器的输出端
与移动小车的输入端连接，所述移动小车的输出端与所述胶带传输系统的输入端连接。
组合变频器14实时监测采集胶带传输系统13的张力信号，控制器15根据采集的张
力信号发送预张紧信号至张紧变频器142，对张紧系统11进行预张紧，然后通过绞车电机调
节钢丝绳卷筒的钢丝绳长短，并将皮带张力控制指令传输至张力传感器，张力传感器控制
移动小车，通过移动小车控制皮带的张力，从而达到调节胶带传输系统的张紧。同时，控制
器15发送皮带传输速度控制指令至驱动变频器141，控制驱动系统12的驱动电机121由低速
到高速慢慢运转，直到高速后正常运行，从而控制胶带传输系统13的运行速度，控制器15通
过显示模块17界面对组合变频器14进行操作控制。
如图3所示为本发明一种胶带机控制方法的工作流程图，包括：
步骤S101：组合变频器采集胶带传输系统的张力信号；
步骤S102：根据张力信号获得皮带传输速度控制指令和皮带张力控制指令，并根
据皮带传输速度控制指令和皮带张力控制指令控制胶带传输系统的皮带传输速度和皮带
张力。
具体的，采集张力信号后，将采集的张力信号值与预先设定的张力信号值进行比
较，当采集的张力信号值与预先设定的张力信号值差值大时，控制皮带传输速度增大，当采
集的张力信号值与预先设定的张力信号值差值小时，控制皮带传输速度减小。
在实际操作过程当中，组合变频器包括至少一个驱动变频器和一个张紧变频器，
步骤S102具体包括：
驱动变频器根据皮带传输速度控制指令控制胶带传输系统的皮带传输速度，张紧
变频器根据张力控制指令控制胶带传输系统的皮带张力。
本实施例中，将驱动系统的驱动变频器与张紧系统的张紧变频器组合设计到组合
变频器内，并通过控制器连接驱动变频器与张紧变频器，集中控制驱动系统和张紧系统，实
现无缝通讯连接，降低设备故障率。
在其中一个实施例中，张紧变频器还根据皮带张力控制指令对胶带传输系统进行
张力预紧。
在实际操作过程当中，组合变频器实时监测采集胶带传输系统的张力信号，根据
采集的张力信号发送皮带张力控制指令至张紧变频器，对张紧系统进行预张紧，调节胶带
传输系统的皮带张力，同时发送皮带传输速度控制指令至驱动变频器，控制驱动系统的驱
动电机由低速到高速慢慢运转，直到高速后正常运行，从而控制胶带传输系统的运行速度。
在其中一个实施例中，还包括：
检测所述胶带传输系统的故障信号；
根据故障信号控制胶带传输系统的启动和/或停止。
在实际操作过程当中，为了保护胶带传输系统，当胶带传输系统在传输过程中出
现故障时，如胶带出现跑偏、打滑、堆煤、纵撕、沿线急停、温度过高等情况时，检测到故障信
号之后发送故障信号至启停控制器，通过启停控制器控制胶带传输系统的启动和/或停止
运行。
综上所述，通过控制器采集传输系统的张力信号，获得皮带传输速度控制指令和
皮带张力控制指令，组合变频器根据皮带传输速度控制指令控制胶带传输系统的皮带传输
速度，并根据皮带张力控制指令控制胶带传输系统的皮带张力，实现胶带传输系统的正常
运行工作，减少通讯线路，降低设备故障率，同时当需要升级胶带传输系统时，只需通过升
级控制器即可。同时，在组合变频器内设置故障检测器，当胶带传输系统出现故障时，发送
故障信号至启停控制器，控制胶带传输系统的启动和/或停止运行，从而达到保护胶带传输
系统目的。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技
术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范
围。