新疆煤校畢業(yè)論文冶煉廠礦石供料系統(tǒng)設(shè)計

1、.：.； TITLE * MERGEFORMAT 冶煉廠礦石供料系統(tǒng)設(shè)計專 業(yè) 礦 山 機(jī) 電 作者姓名 木 合 塔 江 指點(diǎn)教師 周 曄 定稿日期： date yyyy年MM月dd日 2021年06月18日 冶煉廠礦石供料系統(tǒng)設(shè)計新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計論文義務(wù)書學(xué) 生 姓 名木合塔江專業(yè)班級礦山機(jī)電08-51班設(shè)計(論文)標(biāo)題 TITLE * MERGEFORMAT 冶煉廠礦石供料系統(tǒng)設(shè)計接受 義務(wù) 日期11年3月8日完成義務(wù)日期2021年6月16日指 導(dǎo) 教 師周曄指點(diǎn)教師單位新疆工業(yè)高等專科學(xué)校設(shè)計(論文)內(nèi)容目的經(jīng)過本次畢業(yè)設(shè)計論文，培育學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)根底實際、根本知

2、識、根本技藝和專業(yè)知識，聯(lián)絡(luò)消費(fèi)及科研實踐完成某一課題，全面檢驗學(xué)生分析和處理問題的才干，使學(xué)生掌握根本設(shè)計方法，遭到初步工程技術(shù)訓(xùn)練。設(shè)計(論文)要求本次畢業(yè)設(shè)計論文培育學(xué)生獨(dú)立任務(wù)才干，偏重與開發(fā)學(xué)生發(fā)明力，應(yīng)在穩(wěn)定所學(xué)專業(yè)實際知識的根底上，熟練掌握專業(yè)根本技藝，從而到達(dá)具有從事專業(yè)實踐任務(wù)的初步才干。論文指點(diǎn)記錄2021年3月8日-4月29日 查找資料初步確定設(shè)計標(biāo)題2021年4月30日-5月14日 根據(jù)設(shè)計標(biāo)題進(jìn)一布查找資料2021年5月15日-5月20日 完成開題報告以設(shè)計大綱交教師批認(rèn)2021年5月20日-5月30日 一稿交教師批閱2021年6月2 日- 6月26日 完成設(shè)計二稿交

3、教師批參考資料注：此表發(fā)給學(xué)生后由指點(diǎn)教師填寫，學(xué)生按此表要求開展畢業(yè)設(shè)計論文任務(wù)。新疆工業(yè)高等專科學(xué)校機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計論文成果表學(xué) 生 姓 名木合塔江專業(yè)班級礦山機(jī)電08-51班設(shè)計(論文)標(biāo)題 TITLE * MERGEFORMAT 冶煉廠礦石供料系統(tǒng)設(shè)計指點(diǎn)教師簽名周曄指點(diǎn)教師單位新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校指導(dǎo)教師評語評閱成果： 評閱教師簽字： 年月日答辯記錄成果： 提問教師簽字： 年月日答辯小組意見爭辯成果： 爭辯小組組長簽字： 年月日冶煉廠礦石供料系統(tǒng)設(shè)計 COMMENTS * MERGEFORMAT 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校|機(jī)械工程系 摘 要傳統(tǒng)的冶煉廠礦石供料控制系統(tǒng)是一種基于繼電接觸

4、器和人工手動方式的半自動化系統(tǒng)。但隨著冶煉廠規(guī)模的擴(kuò)展，對礦石的需求量大大提高，傳統(tǒng)的供料系統(tǒng)已無法滿足冶煉廠的需求。本文在對傳統(tǒng)供料控制系統(tǒng)進(jìn)展了仔細(xì)的分析與研討后，結(jié)合相關(guān)實際和技術(shù)，制定出一套由PLC為控制中心的皮帶傳輸供料控制系統(tǒng)。為了實現(xiàn)供料系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，處置諸如皮帶跑偏、打滑及撕裂等問題，在主電路中用傳感器檢測缺點(diǎn)信號，軟件中調(diào)用相應(yīng)傳感器檢測到的缺點(diǎn)信號處置子程序并執(zhí)行處置。運(yùn)用皮帶運(yùn)輸線進(jìn)展礦石供料大大提高了任務(wù)效率。在PLC中運(yùn)用子程序的方式，不僅便于實現(xiàn)多種運(yùn)轉(zhuǎn)方式，而且大大提高了程序的可維護(hù)性和可靠性。經(jīng)過實驗室供料控制系統(tǒng)的仿真，闡明了該供料控制系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的正確性、適用

5、性。關(guān)鍵詞：PLC、礦石供料系統(tǒng)、組態(tài)軟件AbstractThe traditional smelter ore material feeding control system is a kind of based on relay contactor and artificially manually half automation system. But as the smelter, the expansion of the scale of the demand for ore greatly improved, and the traditional material feeding

6、 system has failed to meet the needs of smelter. In this paper, the traditional material feeding control system has carried on the earnest analysis and research, unifies the related theory and technology, develop a set of by PLC as control core belt transmission material feeding control system. In o

7、rder to realize the material feeding system, such as the stable operation of the belt running deviation and handle problems such as skidding and tear in the main circuit fault signal using sensor detection, software invokes the sensor detects corresponding fault signal processing procedure and execu

8、te processing. Using belt transit for ore material feeding greatly improve the working efficiency. Application of subroutines in PLC, not only is easy to realize the way many kinds of operation mode, and greatly improve the reliability and maintainability of the program. After lab material feeding c

9、ontrol system, the simulation shows that the material feeding control system runs and practicability. Keywords: PLC, ore material feeding system, the configuration software目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc296177753 摘 要 PAGEREF _Toc296177753 h I HYPERLINK l _Toc296177754 Abstract PAGEREF _Toc29617

10、7754 h II HYPERLINK l _Toc296177755 第 1 章 緒 論 PAGEREF _Toc296177755 h 1 HYPERLINK l _Toc296177756 1.1 課題的提出 PAGEREF _Toc296177756 h 1 HYPERLINK l _Toc296177757 1.2 礦石供料系統(tǒng)技術(shù)開展前景 PAGEREF _Toc296177757 h 2 HYPERLINK l _Toc296177758 1.3 本課題的主要研討內(nèi)容 PAGEREF _Toc296177758 h 2 HYPERLINK l _Toc296177759 1.4

11、課題的意義 PAGEREF _Toc296177759 h 3 HYPERLINK l _Toc296177760 第 2 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 PAGEREF _Toc296177760 h 4 HYPERLINK l _Toc296177761 2.1 系統(tǒng)分析 PAGEREF _Toc296177761 h 4 HYPERLINK l _Toc296177762 2.1.1 礦石供料系統(tǒng)的工藝運(yùn)用及特點(diǎn) PAGEREF _Toc296177762 h 4 HYPERLINK l _Toc296177763 2.1.2 礦石供料系統(tǒng)的組成 PAGEREF _Toc296177763 h 5

12、 HYPERLINK l _Toc296177764 2.1.3 供料系統(tǒng)工藝流程 PAGEREF _Toc296177764 h 6 HYPERLINK l _Toc296177765 2.2 系統(tǒng)控制方案確實定 PAGEREF _Toc296177765 h 8 HYPERLINK l _Toc296177766 2.2.1 控制方案總體構(gòu)造的實現(xiàn) PAGEREF _Toc296177766 h 8 HYPERLINK l _Toc296177767 2.2.2 礦石供料系統(tǒng)控制流程 PAGEREF _Toc296177767 h 9 HYPERLINK l _Toc296177768 第

13、 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc296177768 h 10 HYPERLINK l _Toc296177769 3.1 系統(tǒng)主要設(shè)備選型 PAGEREF _Toc296177769 h 10 HYPERLINK l _Toc296177770 3.1.1 PLC簡介 PAGEREF _Toc296177770 h 11 HYPERLINK l _Toc296177771 3.1.2 PLC及其擴(kuò)展模塊的選型 PAGEREF _Toc296177771 h 15 HYPERLINK l _Toc296177772 3.1.3 皮帶機(jī)的選型 PAGEREF _Toc2961777

14、72 h 15 HYPERLINK l _Toc296177773 3.1.4 電動機(jī)的選型 PAGEREF _Toc296177773 h 16 HYPERLINK l _Toc296177774 3.1.5 電機(jī)過流檢測元件的選型 PAGEREF _Toc296177774 h 16 HYPERLINK l _Toc296177775 3.1.6 稱重傳感器的選型 PAGEREF _Toc296177775 h 17 HYPERLINK l _Toc296177776 3.1.7 皮帶跑偏檢測元件的選型 PAGEREF _Toc296177776 h 17 HYPERLINK l _Toc

15、296177777 3.1.8 皮帶機(jī)打滑檢測元件的選型 PAGEREF _Toc296177777 h 18 HYPERLINK l _Toc296177778 3.1.9 皮帶機(jī)撕裂元件的選型 PAGEREF _Toc296177778 h 19 HYPERLINK l _Toc296177779 3.2 系統(tǒng)主電路設(shè)計 PAGEREF _Toc296177779 h 19 HYPERLINK l _Toc296177780 3.3 系統(tǒng)硬件配置及I/O接線圖 PAGEREF _Toc296177780 h 20 HYPERLINK l _Toc296177781 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計

16、 PAGEREF _Toc296177781 h 24 HYPERLINK l _Toc296177782 4.1 PLC的通訊協(xié)議簡介 PAGEREF _Toc296177782 h 24 HYPERLINK l _Toc296177783 4.2 PLC程序設(shè)計 PAGEREF _Toc296177783 h 25 HYPERLINK l _Toc296177784 4.2.1 系統(tǒng)主程序 PAGEREF _Toc296177784 h 25 HYPERLINK l _Toc296177785 4.2.2 系統(tǒng)順序停頓子程序 PAGEREF _Toc296177785 h 27 HYPER

17、LINK l _Toc296177786 4.2.3 挑選機(jī)電機(jī)正反轉(zhuǎn)子程序 PAGEREF _Toc296177786 h 28 HYPERLINK l _Toc296177787 4.2.4 二皮帶缺點(diǎn)停頓子程序 PAGEREF _Toc296177787 h 30 HYPERLINK l _Toc296177788 結(jié)論 PAGEREF _Toc296177788 h 32 HYPERLINK l _Toc296177789 致謝 PAGEREF _Toc296177789 h 33 HYPERLINK l _Toc296177790 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc296177790

18、 h 34緒 論皮帶傳輸系統(tǒng)因其構(gòu)造簡單，運(yùn)用方便，造價低廉，被廣泛運(yùn)用于工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事等方面，在采礦運(yùn)輸、冶金送料、車站及碼頭的貨物運(yùn)輸更是廣泛運(yùn)用，同樣，冶煉廠的礦石供料控制系統(tǒng)也采用皮帶傳輸。隨著冶煉廠規(guī)模的逐漸擴(kuò)展，礦石需求量逐漸提高，對冶煉廠供料系統(tǒng)的高效運(yùn)輸才干要求越來越高。本章對課題來源和國內(nèi)外相關(guān)課題的研討動態(tài)進(jìn)展了簡單描畫，引見了論文的主要任務(wù)及各章內(nèi)容安排。課題的提出傳統(tǒng)的冶煉廠礦石供料控制系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器人工手動方式的半自動化系統(tǒng)?，F(xiàn)場環(huán)境非常惡劣，對設(shè)備損傷較大，使得設(shè)備會經(jīng)常出現(xiàn)一些缺點(diǎn)，例如有皮帶跑偏、打滑及撕裂等等。供料系統(tǒng)由于處在一個電網(wǎng)中

19、，設(shè)備不能同時啟動，必需有次序的啟動和停頓。假設(shè)供料系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中某單體設(shè)備出現(xiàn)缺點(diǎn)，那么該設(shè)備及應(yīng)按照順序停頓的設(shè)備同時停頓，并給出缺點(diǎn)指示信號供工人們可以準(zhǔn)確的找出缺點(diǎn)位置并排除缺點(diǎn)，以減少供料系統(tǒng)設(shè)備維修時間。隨著冶煉廠規(guī)模的迅速擴(kuò)展，供料控制系統(tǒng)的作用日益突出，而傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)已無法滿足冶煉廠的需求，因此需求對傳統(tǒng)的冶煉廠供料系統(tǒng)進(jìn)展改造。同時當(dāng)今世界是一個信息技術(shù)高度開展的世界，信息貫穿社會的每個角落，現(xiàn)代化的工廠。建立全自動化的供料系統(tǒng)，不僅可以讓工人從惡劣的環(huán)境中、繁重的勞動中解放出來。而且可以經(jīng)過建立控制網(wǎng)絡(luò)將相距較遠(yuǎn)的各輸煤機(jī)架控制器相連，實現(xiàn)信息的相互傳送，不僅保證了控制

20、的時實性，可靠性，同時便于未來廠級或車間級的管理。傳統(tǒng)供料系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):1義務(wù)重。為了保證工業(yè)用料，供料系統(tǒng)必需一直處于運(yùn)轉(zhuǎn)形狀。2運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境差、勞動強(qiáng)度大。由于各種要素呵斥供料系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境惡劣、臟污，需求占用大量的輔助勞動力。3一次起動設(shè)備多，平安聯(lián)鎖要求高。同時起動的設(shè)備可高達(dá)2030臺以上，在起動或停機(jī)過程中有嚴(yán)厲的聯(lián)鎖要求。因此，冶煉消費(fèi)運(yùn)用自動化曾經(jīng)成為必然要求，其投入產(chǎn)出比顯著，且逐漸成為冶煉工業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。礦石供料系統(tǒng)技術(shù)開展前景礦石供料系統(tǒng)是冶煉廠重要的礦石傳輸部分。其后工序是冶煉廠冶煉爐，這些工序的控制都涉及過程控制技術(shù)。隨著科技的不斷提高，電子技術(shù)的不斷開展，過程控制技

21、術(shù)閱歷了三四十年代單參數(shù)儀表控制、四五十年代的單元組合儀表綜合參數(shù)儀表控制以及60年代興起的計算機(jī)過程控制等幾個階段。尤其是近一二十年來，隨著微處置器、計算機(jī)技術(shù)和過程自動化控制實際的飛速開展，可編程控制器PLC性價比大幅提高，并得到了很快的普及和提高。可編程控制器具有信息存儲、邏輯判別、準(zhǔn)確、快速和自動化程度高等特點(diǎn)。將計算機(jī)技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)控制系統(tǒng)，既可大幅度地提高勞動效率，改善勞動條件，提高熱效率，節(jié)約能源，降低本錢，又具有構(gòu)造簡單、性價比高、運(yùn)用方便的優(yōu)點(diǎn)。所以，PLC已成為工業(yè)自動化控制的有力工具，是工業(yè)自動化的開展方向。本課題的主要研討內(nèi)容本設(shè)計以礦石供料系統(tǒng)為控制對象，以PLC為中

22、心并結(jié)合傳感器等技術(shù)，設(shè)計一套冶煉廠礦石供料控制系統(tǒng)，并利用計算機(jī)對供料系統(tǒng)進(jìn)展遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理保證整個系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，平安節(jié)能，獲得最正確的運(yùn)轉(zhuǎn)工況。該系統(tǒng)的設(shè)計目的是：(1) 對冶煉爐礦石供料控制系統(tǒng)進(jìn)展總體設(shè)計，實現(xiàn)冶煉廠供料的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。(2) 經(jīng)過對硬件配置的選型，使控制系統(tǒng)的性價比到達(dá)最正確。(3) 選擇適宜的檢測元件和模擬量變送器，以使檢測、控制更為準(zhǔn)確。(4) 選擇適宜的電力傳動安裝，確保各執(zhí)行元件正常動作。(5) 經(jīng)過對整個系統(tǒng)工藝流程及控制要求的分析，編制該系統(tǒng)的控制程序，以實現(xiàn)供料器、皮帶機(jī)、粉碎機(jī)、挑選機(jī)、冶煉爐的自動控制。(6)經(jīng)過組態(tài)王進(jìn)展監(jiān)控完成人機(jī)操作、現(xiàn)場設(shè)備的任務(wù)

23、模擬顯示、報警等。根據(jù)各設(shè)備遵照先起后停的原那么及控制要求，進(jìn)展系統(tǒng)總體控制方案設(shè)計。硬件設(shè)備選型、PLC選型，估算所需I/O點(diǎn)數(shù)，進(jìn)展I/O模塊選型，繪制系統(tǒng)硬件銜接圖：包括系統(tǒng)硬件配置圖、I/O銜接圖，分配I/O點(diǎn)數(shù)，列出I/O分配表，熟練運(yùn)用相關(guān)軟件，設(shè)計梯形圖控制程序，對程序進(jìn)展調(diào)試和修正并設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)。課題的意義冶煉廠礦石供料安裝是煉鐵消費(fèi)中的重要環(huán)節(jié)，提高其自動化程度，可以大大減輕工人勞動強(qiáng)度，提高消費(fèi)效率。采用傳統(tǒng)的繼電器控制方式可以實現(xiàn)對該安裝的控制，但是體積大，缺點(diǎn)率高，抗干擾才干差，控制不準(zhǔn)確，運(yùn)用壽命較短。采用現(xiàn)代PLC技術(shù)控制礦石供料安裝，可以抑制傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)的缺

24、乏之處，使控制更準(zhǔn)確，任務(wù)效率更高，可靠性更好。系統(tǒng)總體方案設(shè)計系統(tǒng)分析礦石供料系統(tǒng)的工藝運(yùn)用及特點(diǎn)礦石供料系統(tǒng)是冶煉廠的重要組成部分，其作用就是從礦石倉保送到冶煉爐。由于將礦石保送到冶煉爐之間環(huán)節(jié)較多，人們從不同的工藝角度出發(fā)設(shè)計可以自行設(shè)計與實踐需求相符合的供料系統(tǒng)。PLC供料系統(tǒng)是在由繼電器控制的根底上開展起來的。由于供料系統(tǒng)的設(shè)備分散且與控制室相距較遠(yuǎn)，且整個礦石供料過程中，不可防止的礦石粉末飛揚(yáng)，使得整個系統(tǒng)所處環(huán)境非常惡劣，這些都決議了必需提高礦石供料系統(tǒng)的自動化程度。又由于它具有可靠性好、本錢較低、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、更改方案靈敏、節(jié)能和便于自動化管理等特點(diǎn)。因此70年代已在歐洲大陸廣泛

25、運(yùn)用。90年代以來，我國新建的大、中型冶煉廠差不多都采用了PLC控制礦石供料工藝。供料系統(tǒng)是冶煉廠冶煉工藝中的重要環(huán)節(jié)，而供料系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定、可靠，是保證冶煉廠高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。假設(shè)經(jīng)過合理的設(shè)計，使供料系統(tǒng)經(jīng)常處于最優(yōu)條件下任務(wù)，既可以延伸任務(wù)周期，提高工業(yè)消費(fèi)量，也可以節(jié)能和減少勞動力等。而采用PLC為中心控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，從以下幾方面改善了供料系統(tǒng)的輸料性能： 1添加了供料系統(tǒng)調(diào)整的靈敏性。供料系統(tǒng)現(xiàn)場空間條件不完全一樣，決議了傳輸線的構(gòu)造各異，大多冶煉廠需求專門訂制一套適宜本人供料線的系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試簡單，任務(wù)量小。2添加了供料系統(tǒng)的可靠性。供料系統(tǒng)所處現(xiàn)場普通條件較惡劣

26、。PLC用軟件替代大量的繼電接觸器，外部僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少數(shù)硬件元件，且PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾才干，因此可用于供料這種有劇烈干擾的工業(yè)消費(fèi)現(xiàn)場。3減少了供料系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)開支。供料系統(tǒng)選用PLC作為控制系統(tǒng)的中心可以節(jié)省大量的費(fèi)用。由于復(fù)雜控制系統(tǒng)運(yùn)用PLC后，可以減少大量的繼電接觸器，故配線少了很多且開關(guān)柜體積的減少都可以節(jié)省下大量費(fèi)用。由于冶煉廠供料控制部分系統(tǒng)設(shè)計實踐很復(fù)雜，包含各方面的很多控制和檢測，故本系統(tǒng)并未對輸料系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)展深化的研討與技術(shù)上的實現(xiàn)，而是在滿足系統(tǒng)功能的前提下防止了系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。礦石供料系統(tǒng)的組成供料控制系統(tǒng)普通由PLC、

27、電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)和上位機(jī)組成。電氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)擔(dān)任控制的詳細(xì)實施，它從PLC接納控制命令，然后相關(guān)的接觸器接點(diǎn)閉合或斷開，電路導(dǎo)通，設(shè)備獲得動力繼而進(jìn)展動作。假設(shè)單體設(shè)備缺點(diǎn)，操作人員可以經(jīng)過控制面板來進(jìn)展緊急停車，也可對設(shè)備進(jìn)展手動停車操作。PLC是實現(xiàn)自動控制的中心，一切自動控制內(nèi)容都經(jīng)過對它的編程實現(xiàn)。礦石供料系統(tǒng)的控制與其它車間略有不同，它的設(shè)備較多且反復(fù)，經(jīng)過對PLC的編程來實現(xiàn)諸多設(shè)備的控制使得電氣接線簡單許多，這是供料控制系統(tǒng)開展的一種趨勢。本設(shè)計冶煉廠供料系統(tǒng)部分由4臺皮帶機(jī)、1臺給料器、1臺粉碎機(jī)、1臺挑選機(jī)等，來完成給料、粉碎、挑選、冶煉爐的工藝流程。礦石供料系統(tǒng)的作用就是將礦石經(jīng)

28、給料器給料、粉碎、挑選后送到冶煉爐。由于其中的環(huán)節(jié)較多，所以不能夠由一條皮帶實現(xiàn)直接保送，應(yīng)由多條皮帶將各設(shè)備銜接而成；同時供料系統(tǒng)是冶煉廠眾多環(huán)節(jié)中的一個重要環(huán)節(jié)，礦石不經(jīng)供料系統(tǒng)的運(yùn)輸，就不能到達(dá)冶煉爐的爐膛，就不能進(jìn)展冶煉消費(fèi)?？梢?，冶煉廠礦石的供料是非常重要的，因此供料系統(tǒng)必需穩(wěn)定、可靠。為了提高系統(tǒng)的平安運(yùn)轉(zhuǎn)，采用傳感技術(shù)及其它檢測元件與PLC結(jié)合運(yùn)用。該供料系統(tǒng)由四條供料皮帶機(jī)和粉碎機(jī)、挑選機(jī)銜接組成的。這四條機(jī)架的輸料原理是完全一樣的，都是機(jī)架上的皮帶運(yùn)輸機(jī)。其中的挑選機(jī)包含一臺可以正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的電動機(jī)，它與稱重傳感器及三皮帶共同完成礦石挑選，并將不符合要求的礦料重新送回粉碎機(jī)粉碎

29、。國內(nèi)礦石供料系統(tǒng)普遍采用皮帶運(yùn)輸?shù)姆绞剑摲绞綐?gòu)造簡單、運(yùn)輸?shù)拈L短便于調(diào)整、負(fù)荷便于分擔(dān)、便于添加中間環(huán)節(jié)。供料消費(fèi)線根本工藝可分為給料、粉碎、挑選等環(huán)節(jié)組成等幾個相關(guān)過程。其中挑選過程又由稱重傳感器及可以正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的電動機(jī)組成。為了保證供料系統(tǒng)的可靠性，即不能延續(xù)輸料，實踐的供料系統(tǒng)采用每一機(jī)架兩條皮帶運(yùn)輸?shù)V石見圖2-1，當(dāng)其中一條皮帶運(yùn)輸機(jī)出現(xiàn)問題時，另一臺運(yùn)輸機(jī)接替運(yùn)轉(zhuǎn)任務(wù)；或者由于運(yùn)轉(zhuǎn)時間條件或電動機(jī)過熱條件，兩運(yùn)輸機(jī)輪番運(yùn)轉(zhuǎn)任務(wù)，但在這里只研討其簡單運(yùn)轉(zhuǎn)方式暫不思索復(fù)雜方式。圖2-1 礦石供料系統(tǒng)工藝過程簡圖供料系統(tǒng)工藝流程當(dāng)檢查好各設(shè)備正常情況后，按下啟動按鈕。供料器開場向一皮帶

30、供料，一皮帶把礦石保送到粉碎機(jī)，粉碎機(jī)把礦石料粉碎后經(jīng)二皮帶保送到挑選機(jī)，之后挑選機(jī)開場任務(wù)挑選機(jī)內(nèi)含有稱重傳感器，當(dāng)?shù)V石分量比設(shè)定值大時，其控制翻板的電動機(jī)正轉(zhuǎn)，將大塊的礦石經(jīng)過三皮帶送回粉碎機(jī)重新加工粉碎，然后控制翻板的電動機(jī)反轉(zhuǎn)復(fù)位，規(guī)格符合要求的礦料直接經(jīng)過四皮帶保送到冶煉爐。其工藝流程圖如圖2-2所示。給料器一皮帶粉碎機(jī)三皮帶四皮帶挑選機(jī)二皮帶冶煉爐圖2-2 工藝流程圖系統(tǒng)處于正常形狀下，當(dāng)接納到啟動及停頓信號時，其動作如圖2-3所示。其停頓過程那么反之。圖2-3 啟動過程當(dāng)某設(shè)備需求暫時檢修時按下手動停頓按鈕，該設(shè)備之前的設(shè)備按順序停頓后該設(shè)備停頓。又當(dāng)某設(shè)備出現(xiàn)不測緊急停車時，按

31、下手動緊急停頓按鈕，此單體設(shè)備及其之前的設(shè)備同時緊急停頓，并發(fā)出報警信號。在中控室設(shè)置組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其主要功能是擔(dān)任和現(xiàn)場的PLC通訊，實時監(jiān)測整個系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并記錄數(shù)據(jù)以供分析。系統(tǒng)控制方案確實定控制方案總體構(gòu)造的實現(xiàn)所謂供料系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程，就是指礦石經(jīng)過給料器經(jīng)皮帶機(jī)、粉碎機(jī)及挑選機(jī)將礦石粉碎為規(guī)范規(guī)格，繼而運(yùn)輸?shù)揭睙挔t的過程。現(xiàn)將礦石供料系統(tǒng)的根本工藝構(gòu)造簡圖繪制如圖2-4所示。圖2-4 礦石供料系統(tǒng)工藝構(gòu)造簡圖礦石供料系統(tǒng)分為：執(zhí)行機(jī)構(gòu)、信號檢測機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)三大部分，詳細(xì)為：(l) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)：執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由一組皮帶機(jī)、給料器、粉碎機(jī)、挑選機(jī)組成，它們用于將礦料保送到冶煉爐，由多

32、臺電機(jī)組成，電機(jī)只運(yùn)轉(zhuǎn)于啟、停，兩種任務(wù)形狀。(2) 信號檢測機(jī)構(gòu)：在系統(tǒng)控制過程中，需求檢測的信號包括電機(jī)過流、過載信號、皮帶機(jī)跑偏、打滑、斷裂信號和礦料質(zhì)量檢測信號。礦料質(zhì)量檢測信號反映的是礦料一次性能否粉碎合格的信號，它是供料控制的主要反響信號。另外，報警信號反映系統(tǒng)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)：電機(jī)能否過流、皮帶能否正常。(3) 控制機(jī)構(gòu)：供料控制系統(tǒng)普通安裝在供料控制柜中，包括供料控制器(PLC系統(tǒng))和電控設(shè)備兩個部分。供料控制器是整個供料控制系統(tǒng)的中心。供料控制器直接對系統(tǒng)中的啟動、停頓、報警信號進(jìn)展采集，對人機(jī)接口和通訊接口的數(shù)據(jù)信息進(jìn)展分析、實施控制算法，得出對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方案，經(jīng)過接觸器對

33、執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)展控制。作為一個控制系統(tǒng)，報警是必不可少的重要組成部分。由于本系統(tǒng)能適用于不同的礦石供料領(lǐng)域，所以為了保證系統(tǒng)平安、可靠、平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)，防止消費(fèi)線異常，系統(tǒng)必需求對各種報警量進(jìn)展監(jiān)測，由PLC判別報警類別，進(jìn)展維護(hù)動作控制，以免呵斥不用要的損失。根據(jù)本供料系統(tǒng)的構(gòu)造，思索到自動控制方式的先進(jìn)性，穩(wěn)定性，可靠性和延續(xù)不停運(yùn)轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，提出如下自控方案:(1)為該供料系統(tǒng)配置一臺PLC，分別控制這個系統(tǒng)在正常輸料形狀和出現(xiàn)不測形狀下的運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)為該 PLC編制運(yùn)轉(zhuǎn)程序，以保證每個單體設(shè)備按消費(fèi)工藝的要求自動運(yùn)轉(zhuǎn)。(3)選取相關(guān)傳感器與PLC銜接，實時監(jiān)測各設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)出現(xiàn)不測情況時

34、，經(jīng)過傳感器發(fā)出的信號與PLC共同使設(shè)備按順序停車。(4)每個單體設(shè)備均可在2種形狀下進(jìn)展：1、由PLC控制正常運(yùn)轉(zhuǎn)2、出現(xiàn)不測時手動停車。(5)供料系統(tǒng)的控制操作和組態(tài)監(jiān)控:運(yùn)用一臺PC機(jī)作為上位機(jī)，配有專為用戶開發(fā)的監(jiān)控軟件。用戶可以在PC機(jī)上控制供料系統(tǒng)以及監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況.礦石供料系統(tǒng)控制流程礦石供料系統(tǒng)控制流程如下:(1) 系統(tǒng)通電，當(dāng)按下自動順序啟動按鈕后，首先啟動冶煉爐，當(dāng)?shù)竭_(dá)PLC定時器所設(shè)置的延時時間時，四皮帶開場任務(wù)，這期間冶煉爐不斷處于運(yùn)轉(zhuǎn)形狀，同理下去，直至給料器上電任務(wù)，到此整個系統(tǒng)啟動完成。(2) 給料器將礦料輸出，后續(xù)設(shè)備依次負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，各檢測器件將檢測信號傳送到

35、PLC，由其進(jìn)展邏輯運(yùn)算并經(jīng)過輸出口輸出對設(shè)備的執(zhí)行信號。(3)系統(tǒng)處于自動運(yùn)轉(zhuǎn)形狀時，假設(shè)傳感器檢測到的信號超出平安設(shè)定值時，系統(tǒng)會發(fā)出報警信號并依次停車。如：給料器發(fā)生缺點(diǎn)，直接停頓給料器；粉碎機(jī)缺點(diǎn)，停頓給料器、一皮帶、粉碎機(jī)；二皮帶缺點(diǎn)，停頓給料器、一皮帶、粉碎機(jī)、二皮帶，其后類推。(4)系統(tǒng)處于手動形狀時，假設(shè)某設(shè)備發(fā)生不測情況，手動停車并將該設(shè)備的允許信號置0，此單體設(shè)備之前應(yīng)該停頓的設(shè)備同時停頓。系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)主要設(shè)備選型根據(jù)對礦石供料控制系統(tǒng)的分析，畫出系統(tǒng)電氣控制總框圖，如圖3.1所示：圖3-1 系統(tǒng)的電氣控制總框圖根據(jù)對該供料系統(tǒng)工藝分析，確定該系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備包括以下

36、幾部分：PLC及其擴(kuò)展模塊、皮帶機(jī)、電動機(jī)、電機(jī)過流檢測元件、稱重傳感器、皮帶跑偏檢測元件、皮帶機(jī)打滑檢測安裝、皮帶機(jī)撕裂檢測元件。主要設(shè)備選型如表3-1。表3-1 主要設(shè)備選型表PLC簡介可編程控制器，簡稱PLC(Programmable logic Controller)，是指以計算機(jī)技術(shù)為根底的新型工業(yè)控制安裝。在1987年國際電工委員會(International Electrical Committee)公布的PLC規(guī)范草案中對PLC做了如下定義:“PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子安裝。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計

37、時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能經(jīng)過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械或消費(fèi)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)構(gòu)成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原那么而設(shè)計。PLC的根本組成可歸為四大部件:中央處置單元(CPU板)控制器的中心；輸入部件(1/0部件)銜接現(xiàn)場設(shè)備與CPU之間；輸出部件銜接驅(qū)動或受控元件的接口電路；電源部件為PLC內(nèi)部電路提供能源；整體構(gòu)造的PLC四部分裝在同一機(jī)殼內(nèi)；模塊式構(gòu)造的PLC各部件獨(dú)立封裝，稱為模塊，經(jīng)過機(jī)架和總線銜接而成。I/O的才干可按用戶需求進(jìn)展擴(kuò)展和組合，另外，還必需有編程器將用戶程序?qū)戇M(jìn)規(guī)定的存儲器內(nèi)。PLC組成框圖如圖3-2

38、所示。受控元件驅(qū)動接納現(xiàn)場信號輸入接口部件中央處置單元CPU板電源部件輸出接口部件按鈕繼電器觸點(diǎn)、行程開關(guān)等接觸器、電磁閥、指示燈等 圖3-2 PLC的組成框圖用PLC設(shè)計的控制系統(tǒng)具有如下的優(yōu)點(diǎn)：(1)能順應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，能抗電磁干擾與電壓沖擊。(2)簡單，易于運(yùn)用，不用要求微機(jī)軟硬件方面的知識，編程不需求高級言語。(3)可靠性高，平均缺點(diǎn)間隔時間(MTBF)超越20000小時，羅克韋爾公司的產(chǎn)品MTBF到達(dá)50000小時。(4)編程或修正程序容易，程序可以保管和固化。(5)體積小，價錢低。(6)可直接將數(shù)據(jù)送入處置器中，可直接銜接到現(xiàn)場。 (7)可在根本系統(tǒng)上擴(kuò)展，系統(tǒng)容易配置，與負(fù)

39、載最遠(yuǎn)間隔 可達(dá)10000英尺，內(nèi)存可以擴(kuò)展。(8)有很強(qiáng)的通訊功能，可與多種支持設(shè)備銜接。(9)系統(tǒng)化，有規(guī)范外圍接口模塊。(10)系統(tǒng)在一種現(xiàn)場不需求時，仍可改在另一現(xiàn)場運(yùn)用等一系列優(yōu)點(diǎn)。PLC的一個掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。(1)PLC在輸入采樣階段首先以掃描方式按順序?qū)⒁磺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷形狀或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應(yīng)的輸入形狀存放器中，即刷新輸入，隨即封鎖輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。(2)PLC在程序執(zhí)行階段按用戶程序指令存放的先后順序掃描并執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處置后，其結(jié)果再寫入輸出形狀存放器中，輸出形狀存放器中一切的內(nèi)容隨著

40、程序的執(zhí)行而改動。(3)輸出刷新階段當(dāng)一切指令執(zhí)行終了，輸出形狀存放器的通斷形狀在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并經(jīng)過一定的方式(繼電器、晶體管或晶閘管)輸出，驅(qū)動相應(yīng)輸出設(shè)備任務(wù)。本設(shè)計系統(tǒng)PLC采用的是梯形圖編程言語。梯形圖在方式上類似于繼電器控制電路圖，它簡單，直觀，易讀，好懂，是PLC中普遍采用的一種編程方式。梯形圖中沿用了繼電器線路的一些圖形符號，這些圖形符號被稱為編程元件，每一個編程元件對應(yīng)有一個編號。不同廠家的PLC，其編程元件的多少及編號方法不盡一樣，但是根本的元件及功能很相近。梯形圖有如下特點(diǎn)：(1)梯形圖按自上而下、從左到右的順序陳列。每一個繼電器為一個邏輯行，稱為一個梯形

41、。每一個邏輯行起始于左母線，然后是觸點(diǎn)的各種聯(lián)接，最后是線圈，整個圖形呈梯形。(2)梯形圖中的繼電器不是繼電器控制電路中的物理繼電器，它本質(zhì)上是變量存儲器中的位觸發(fā)器，因此稱為軟繼電器，相應(yīng)的某位觸發(fā)器為真態(tài)，表示該繼電器通電，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)翻開。梯形圖中的繼電器的線圈的定義是廣義的，除了輸出繼電器、內(nèi)部繼電器以外，還包括定時器、計數(shù)器等。(3)梯形圖中，普通情況下某個編號的繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而繼電器的觸點(diǎn)是可以被無限制的援用，既可是常開觸點(diǎn)也可以是常閉觸點(diǎn)。(4)梯形圖是PLC籠統(tǒng)化的編程方式，其左右兩側(cè)的母線不接任何電源，因此圖中各個支路也沒有真實的電流經(jīng)過，但是為了方便，

42、常用有電流來籠統(tǒng)的描畫輸出線圈的動作條件。所以僅僅是概念上的電流，而且以為它只能從左向右流動，層次的改動只能是先上后下。PLC的任務(wù)過程根本上是用戶的梯形圖程序的執(zhí)行過程，是在系統(tǒng)軟件的控制下依次掃描各輸入點(diǎn)的形狀，按用戶程序解算控制邏輯，然后順序向各個輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號。除此之外，為提高任務(wù)的可靠性和及時的接納外來的控制命令，每個掃描周期還要進(jìn)展缺點(diǎn)自診斷和處置與編程器、計算機(jī)的通訊懇求。因此，PLC任務(wù)過程分為以下五步：(1)自診斷自診斷功能可使PLC系統(tǒng)防患于未然，而在發(fā)生缺點(diǎn)時能盡快的修復(fù)，為此PLC每次掃描用戶程序以前都對CPU、存儲器、輸入輸出模塊等進(jìn)展缺點(diǎn)診斷，假設(shè)自診斷正

43、常便繼續(xù)進(jìn)展掃描，而一旦發(fā)現(xiàn)缺點(diǎn)或異常景象那么轉(zhuǎn)入處置程序，保管現(xiàn)行任務(wù)形狀，封鎖全部輸出，然后停機(jī)并顯示出錯的信息。(2)與外設(shè)通訊自診斷正常后PLC即掃描編程器、上位機(jī)等通訊接口，如有通訊懇求便呼應(yīng)處置。在與編程器通訊過程中，編程器把指令和修正參數(shù)發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)把要顯示的形狀、數(shù)據(jù)、錯誤碼進(jìn)展相應(yīng)指示，編程器還可以向主機(jī)發(fā)送運(yùn)轉(zhuǎn)、停頓、清內(nèi)存等監(jiān)控命令。在與上位機(jī)通訊過程中PLC將接納上位機(jī)發(fā)出的指令進(jìn)展相應(yīng)的操作，把現(xiàn)場任務(wù)形狀、PLC的內(nèi)部任務(wù)形狀、各種數(shù)值參數(shù)發(fā)送給上位機(jī)以及執(zhí)行啟動、停機(jī)、修正參數(shù)等命令。(3)輸入現(xiàn)場形狀完成前兩步任務(wù)后PLC便掃描各個輸入點(diǎn)，讀入各點(diǎn)的形狀和數(shù)

44、據(jù)，如開關(guān)的通斷形狀、構(gòu)成現(xiàn)場的內(nèi)存映象。這一過程也稱為輸入采樣或輸出刷新，在一個掃描周期內(nèi)內(nèi)存映象的內(nèi)容不變，即使外部實踐開關(guān)形狀己經(jīng)發(fā)生了變化也只能在下一個掃描過程中的輸入采樣時刷新，解算用戶邏輯所用的輸入值是該輸入值的內(nèi)存映象值而不是當(dāng)時現(xiàn)場的實踐值。(4)解算用戶邏輯即執(zhí)行用戶程序。普通是從用戶出現(xiàn)存儲器的最低地址存放的第一條程序開場，在無跳轉(zhuǎn)的情況下按存儲器地址的遞增方向順序的掃描用戶程序，按用戶程序進(jìn)展邏輯判別和算術(shù)運(yùn)算，因此稱之為解算用戶邏輯。解算過程中所用的計數(shù)器、定時器，內(nèi)部繼電器等編程元件為相應(yīng)存儲單元的即時值，而輸入繼電器，輸出繼電器那么用的是內(nèi)存映象值。在一個掃描周期內(nèi)

45、，某個輸入信號的形狀不論外部實踐情況能否己經(jīng)變化，對整個用戶程序是一致的，不會呵斥結(jié)果混亂。(5)輸出結(jié)果將本次的掃描過程中解算最新結(jié)果送到輸出模塊取代前一次掃描解算的結(jié)果，也稱為輸出刷新。解算用戶邏輯到用戶程序為止，每一步所得到的輸出信號被存入輸出信號存放表并未發(fā)送到輸出模塊，相當(dāng)于輸出信號被輸出門阻隔，待全部解算完成后翻開輸出門一并輸出，所用輸出信號由輸出形狀表送到輸出模塊，其相應(yīng)開關(guān)動作。驅(qū)動用戶輸出設(shè)備即PLC的實踐輸出。在依次完成上述五個步驟操作后PLC又開場進(jìn)展下一次掃描。如此不斷的反復(fù)循環(huán)掃描，實現(xiàn)對全過程及設(shè)備的延續(xù)控制，直至接納到停頓命令、停電、或出現(xiàn)缺點(diǎn)。PLC及其擴(kuò)展模塊

46、的選型PLC是整個供料控制系統(tǒng)的中心，它要完成對系統(tǒng)中一切輸入信號的采集、一切輸出單元的控制以及對外的數(shù)據(jù)交換。因此我們在選擇PLC時，要思索PLC的指令執(zhí)行速度、指令豐富程度、內(nèi)存空間、通訊接口及協(xié)議、帶擴(kuò)展模塊的才干和編程軟件的方便與否等多方面要素。由于本設(shè)計礦石供料自動控制系統(tǒng)控制設(shè)備相對較少，因此選用德國SIEMENS公司的S7-200型PLC。S7-200型PLC的構(gòu)造緊湊，價錢低廉，具有較高的性價比，廣泛適用于一些小型控制系統(tǒng)。SIEMENS公司的PLC具有可靠性高，可擴(kuò)展性好，又有較豐富的通訊指令，且通訊協(xié)議簡單等優(yōu)點(diǎn)；PLC可以上接工控計算機(jī)，對自動控制系統(tǒng)進(jìn)展監(jiān)測控制。PLC

47、和上位機(jī)的通訊采用PC/PPI電纜，支持點(diǎn)對點(diǎn)接口(PPI)協(xié)議，PC/PPI電纜可以方便實現(xiàn)PLC的通訊接口RS485到PC機(jī)的通訊接口RS232的轉(zhuǎn)換，用戶程序有三級口令維護(hù)，可以對程序?qū)嵤┢桨簿S護(hù)。根據(jù)控制系統(tǒng)實踐所需端子數(shù)目，及思索PLC端子數(shù)目要有一定的預(yù)留量，因此選用S7-200型PLC的主模塊為CPU226，其開關(guān)量輸出為16點(diǎn)，輸出方式為AC220V繼電器輸出；開關(guān)量輸入CPU226為16點(diǎn)，輸入方式為+24V直流輸入。由于實踐中需求模擬量輸入點(diǎn)1個，模擬量輸出點(diǎn)1個，所以需求擴(kuò)展，擴(kuò)展模塊選擇的是EM235，該模塊有4個模擬輸入(AIW)，1個模擬輸出(AQW)信號通道。輸入

48、輸出信號接入端口時可以自動完成A/D的轉(zhuǎn)換，規(guī)范輸入信號可以轉(zhuǎn)換成一個字長(16bit)的數(shù)字信號；輸出信號接出端口時可以自動完成D/A的轉(zhuǎn)換，一個字長(16bit)的數(shù)字信號可以轉(zhuǎn)換成規(guī)范輸出信號。EM235模塊可以針對不同的規(guī)范輸入信號，經(jīng)過DIP開關(guān)進(jìn)展設(shè)置。皮帶機(jī)的選型皮帶機(jī)型號選擇正確與否是供料系統(tǒng)中相當(dāng)重要的一個環(huán)節(jié)，假設(shè)選擇的型號過小那么會因負(fù)荷過大而將電機(jī)燒毀或呵斥皮帶的斷裂，而假設(shè)選擇的型號過大，不能完全發(fā)揚(yáng)其負(fù)荷才干，呵斥電能和設(shè)備的經(jīng)費(fèi)浪費(fèi)。皮帶機(jī)的選型根本原那么：根據(jù)該冶煉廠年耗費(fèi)礦石量及其保送間隔 遠(yuǎn)近進(jìn)展大體的選型及思索每小時皮帶機(jī)需求保送多少噸礦料，根據(jù)各滾筒相互

49、之間受力比例關(guān)系算出皮帶所接受的張力，據(jù)此選出皮帶機(jī)的型號。本設(shè)計中選用DSJ1200/3355型皮帶機(jī)。電動機(jī)的選型電動機(jī)選型根本原那么，一是要確保平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)；二是要確保其負(fù)載才干能滿足現(xiàn)場需求，以到達(dá)較好的節(jié)能效果。所選用的電動機(jī)必需與系統(tǒng)輸料量的變化幅度相匹配。那么首先要了解工業(yè)現(xiàn)場輸料量，然后根據(jù)輸料量來確定電動機(jī)的機(jī)械負(fù)載才干，根據(jù)機(jī)械負(fù)載才干額定容量、額定轉(zhuǎn)速、額定電壓等來選擇電動機(jī)的型號。要為某一消費(fèi)機(jī)械選配一臺電動機(jī)，首先要合理選擇電動機(jī)的功率。通常根據(jù)消費(fèi)機(jī)械負(fù)載的需求來選擇電動機(jī)的功率，同時，還要思索負(fù)載的任務(wù)制問題，也就是說，所選的電動機(jī)應(yīng)順應(yīng)機(jī)械負(fù)載的延續(xù)、短時或延續(xù)周期

50、任務(wù)性質(zhì)。功率選用時不能太大，也不能太小。選小了，保證不了電動機(jī)和消費(fèi)機(jī)械的正常任務(wù)；選大了，雖然能保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是不經(jīng)濟(jì)，電動機(jī)容量不能被充分利用，而且電動機(jī)經(jīng)常不能滿載運(yùn)轉(zhuǎn)，使得效率和功率因數(shù)不高。其次，根據(jù)電源電壓條件，要求所選用的電動機(jī)的額定電壓與頻率同供電電源電壓與頻率相符合。電動機(jī)的轉(zhuǎn)速一定要按消費(fèi)機(jī)械銘牌上的要求選擇，否那么能夠改動消費(fèi)機(jī)械的性能。此外，電動機(jī)的構(gòu)造、防護(hù)、冷卻和安裝方式，應(yīng)順應(yīng)運(yùn)用環(huán)境條件的要求，并且要力求安裝、調(diào)試、檢修方便，以保證電機(jī)能平安可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。由于設(shè)備處于眾多礦料環(huán)境中，應(yīng)選用防爆電動機(jī)，因此本設(shè)計中挑選機(jī)中用于帶動翻板的電機(jī)選用功率為75KW的北

51、京高壓電機(jī)廠消費(fèi)的YB2防爆電動機(jī)。電機(jī)過流檢測元件的選型開場思索的是電流互感器。電流互感器的任務(wù)原理，在丈量交變電流大電流時，為了可以平安丈量，在火線或接地線上串聯(lián)一個變壓器接在變壓器的輸入端，這個變壓器的輸出端接入電流表，由于輸入線圈的匝數(shù)小于輸出線圈的匝數(shù)，因此輸出電流小于輸入電流這時的輸出電壓大于輸入電壓，但是由于變壓器是串聯(lián)在電路中，所以輸入電壓很小，輸出電壓也不大，電流互感器就是升壓降流變壓器。其輸出的信號為模擬電信號。SMD系列數(shù)字型電流傳感器電流互感器，能在電隔離的條件下丈量電流，并在到達(dá)額定電流時輸出開關(guān)量的驅(qū)動信號?？芍苯鱼暯覲LC等控制部件，特別適宜于功率器件和電路系統(tǒng)的

52、過流、短路維護(hù)、電流檢測等，呼應(yīng)速度極快，性能杰出。經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)電流互感器輸出的信號為模擬量，不能直接驅(qū)動PLC，難免有些費(fèi)事，因此本設(shè)計中選用可以直接驅(qū)動PLC的SMD系列數(shù)字開關(guān)型電流傳感器電流互感器。稱重傳感器的選型稱重傳感器實踐上是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭烧闪康碾娦盘栞敵龅陌惭b。稱重傳感器按轉(zhuǎn)換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變方式、振動式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式等8類。 其中，電磁力式傳感器準(zhǔn)確度高，可達(dá)1/20001/60000，但稱量范圍僅在幾十毫克至10千克之間。 磁極變方式傳感器的準(zhǔn)確度不高，普通為1/100，適用于大噸位稱量任務(wù)，稱量范圍為幾十至幾萬千克。振動式傳

53、感器有振弦式和音叉式兩種。 稱量范圍為100克至幾百千克，但構(gòu)造復(fù)雜，加工難度大，造價高。電阻應(yīng)變式傳感器的稱量范圍為300g至數(shù)千kg，計量準(zhǔn)確度達(dá)1/10001/10000，構(gòu)造較簡單，可靠性較好，大部分電子衡器均運(yùn)用此傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器利用電阻應(yīng)變片變形時其電阻也隨之改動的原理任務(wù)。主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、丈量電路和傳輸電纜4部分組成。電阻應(yīng)變片貼在彈性元件上，彈性元件受力變形時，其上的應(yīng)變片隨之變形，并導(dǎo)致電阻改動。丈量電路測出應(yīng)變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號輸出。電信號經(jīng)處置后以數(shù)字方式顯示出被測物的質(zhì)量。根據(jù)實踐現(xiàn)場要求及經(jīng)濟(jì)方面綜合分析，這里選用電阻應(yīng)變

54、式傳感器。皮帶跑偏檢測元件的選型皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時皮帶跑偏是最常見的缺點(diǎn)，皮帶跑偏輕那么呵斥撤料、皮帶磨損，重那么由于皮帶與機(jī)架猛烈摩擦引起皮帶軟化、燒焦甚至引起火災(zāi)，呵斥整個消費(fèi)線停產(chǎn)，因此，正確地處置好皮帶跑偏關(guān)系到整個消費(fèi)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這里思索選用光電式傳感器，光電式傳感器在遭到可見光照射后即產(chǎn)生光電效應(yīng)，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出。它除能丈量光強(qiáng)之外，還能利用光線的透射、遮擋、反射、干涉等丈量多種物理量，如尺寸、位移、速度、溫度等，因此是一種運(yùn)用極廣泛的重要敏感器件。它是光照射到某些物質(zhì)上，使該物質(zhì)的電特性發(fā)生變化的一種物理景象。其基于外光電效應(yīng)的光電敏感器件有光電管和光電倍增管?；诠?/p>

55、電導(dǎo)效應(yīng)的有光敏電阻?；趧輭拘?yīng)的有光電二極管和光電三極管(見半導(dǎo)體光敏元件)?；趥?cè)向光電效應(yīng)的有反轉(zhuǎn)光敏二極管。光電式傳感器還可按信號方式分為模擬式光電傳感器(見位移傳感器)和數(shù)字式光電傳感器見轉(zhuǎn)速傳感器、光柵式傳感器、數(shù)字式傳感器。光電式傳感器還有光纖傳感器、固體圖像傳感器等。由于礦石供料系統(tǒng)任務(wù)現(xiàn)場條件惡劣，環(huán)境不適宜高精度元件任務(wù)，所以本設(shè)計選用常見的光電二極管。光電二極管是將光信號變成電信號的半導(dǎo)體器件。它的中心部分也是一個PN結(jié)，和普通二極管相比，在構(gòu)造上不同的是，為了便于接受入射光照，PN結(jié)面積盡量做的大一些，電極面積盡量小些，而且PN結(jié)的結(jié)深很淺，普通小于1微米。光電二極管

56、是在反向電壓作用之下任務(wù)的。沒有光照時，反向電流很小普通小于0.1微安，稱為暗電流。當(dāng)有光照時，攜帶能量的光子進(jìn)入PN結(jié)后，把能量傳給共價鍵上的束縛電子，使部分電子掙脫共價鍵，從而產(chǎn)生電子空穴對，稱為光生載流子。 它們在反向電壓作用下參與漂移運(yùn)動，使反向電流明顯變大，光的強(qiáng)度越大，反向電流也越大。這種特性稱為“光電導(dǎo)。光電二極管在普通照度的光線照射下，所產(chǎn)生的電流叫光電流。假設(shè)在外電路上接上負(fù)載，負(fù)載上就獲得了電信號，而且這個電信號隨著光的變化而相應(yīng)變化。皮帶機(jī)打滑檢測元件的選型皮帶打滑是由于皮帶在與自動滾筒相遇點(diǎn)上的實踐張力大于皮帶兩端張力的極限值而產(chǎn)生的。此時皮帶運(yùn)輸機(jī)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩降低。皮

57、帶過負(fù)荷缺點(diǎn)是由于皮帶裝載礦石量過大對托滾的正壓力N添加，托滾軸上的磨擦阻力T=fN(f為磨擦系數(shù))添加，使得皮帶牽引力F小于摩擦阻力T，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩添加。因此，為時辰檢測皮帶機(jī)能否發(fā)生打滑情況，現(xiàn)想出兩種方法：一、用兩個速度傳感器分別檢測電機(jī)和皮帶的速度，經(jīng)比較假設(shè)不一致那么可以為皮帶打滑，但這為軟件編程帶來一定的難度，且不方便。二、直接用轉(zhuǎn)矩傳感器檢測皮帶能否打滑，其原理是利用扭軸把轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成扭應(yīng)力或改動角，再轉(zhuǎn)換成與轉(zhuǎn)矩成一定關(guān)系的電信號的傳感器。扭軸的方式有實心軸、空心軸、矩形軸等。按照作用原理不同，扭應(yīng)力式轉(zhuǎn)矩傳感器可分為電阻應(yīng)變式和壓磁式兩種；改動角式轉(zhuǎn)矩傳感器可分為振弦式、光電式

58、和相位差式三種。本設(shè)計選用GSC200智能型速度傳感器，其主要用于對煤礦井下膠帶運(yùn)輸機(jī)因堆煤而引起的皮帶打滑對皮帶機(jī)的從動輪進(jìn)展監(jiān)控，轉(zhuǎn)速分別分為1、2、3轉(zhuǎn)/秒三個檔,供現(xiàn)場整定用, 正常時，速度傳感器輸出端“速度輸出高電平，當(dāng)從動輪的速度低于整定值25%時,經(jīng)過1015秒延時,GSC200型速度傳感器輸出端“速度輸出低電平,經(jīng)過主機(jī)自動切斷皮帶機(jī)電源,實現(xiàn)低速維護(hù)。GSC200型速度傳感器為全封鎖構(gòu)造，有三個接線端子供與主機(jī)配接用。皮帶機(jī)撕裂元件的選型在運(yùn)輸線上，物料從溜槽落下，其鋒利部分往往扎透皮帶，當(dāng)運(yùn)輸線繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時，皮帶從扎透處沿縱向依次被撕裂，成為引起大事故的緣由。等到皮帶損傷到不

59、能修繕的程度，就得換皮帶，使運(yùn)輸線不得不停運(yùn)，呵斥很大損失。那么如何來檢測皮帶縱向撕裂事故，防止更大事故以及停產(chǎn)的發(fā)生呢？目前主要使采用縱向撕裂探測器來檢測?？v向撕裂檢測器采用攔索式方法，攔索經(jīng)過滑板與開關(guān)銜接，使開關(guān)隨著攔索的牽移而輸出停機(jī)信號。本設(shè)計選用成都市地坤機(jī)械設(shè)計研討所消費(fèi)的2501系列縱向撕裂檢測器。它主要用于檢測各種規(guī)格型號的帶式保送機(jī)膠帶縱向撕裂惡性事故，當(dāng)膠帶發(fā)生縱向撕裂時能及時發(fā)出停機(jī)信號以防止撕裂事故擴(kuò)展化，給用戶呵斥嚴(yán)重?fù)p失。2501-L-Y型：無控制箱由n個傳感器組成，n=m-1；m為緩沖托輥數(shù)，每個受料段設(shè)一組；從傳感器內(nèi)直接輸出停機(jī)信號。撕裂傳感器應(yīng)安裝在受料段

60、膠帶下緩沖托輥之間，控制箱應(yīng)就近安裝在附近機(jī)架上;調(diào)整滑板和索桿使攔索距膠帶下外表20-30mm，再調(diào)整調(diào)線器使攔索張緊，且開關(guān)也處于動作形狀即可。新安裝的撕裂傳感器應(yīng)每隔5日按上述方法重新調(diào)整24次以消除因攔索伸縮而引起誤差。系統(tǒng)主電路設(shè)計基于PLC的礦石供料系統(tǒng)的主電路圖如圖3-3所示：八臺電機(jī)分別為M1、M2、M3M8，它們分別帶動給料器、一皮帶、粉碎機(jī)、二皮帶、挑選機(jī)、三皮帶、四皮帶、冶煉爐。接觸器KM1、KM2、KM3KM8分別控制M1、M2、M3M8的得電運(yùn)轉(zhuǎn)； FR1、FR2、FR3FR8分別為八臺電機(jī)過載維護(hù)用的熱繼電器；QS為八臺電機(jī)主電路的隔分開關(guān)；FU為主電路的熔斷器。接