基于PLC的皮帶運(yùn)輸?shù)目刂葡到y(tǒng)

.."基于PLC的礦用皮帶運(yùn)輸?shù)目刂葡到y(tǒng)"文獻(xiàn)綜述容摘要皮帶運(yùn)輸機(jī)是一種有牽引件的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)開采、金屬冶煉、化工、鑄造等行業(yè)的生產(chǎn)線和輸送線以及港口的生產(chǎn)部門。主要用來運(yùn)送物料，根據(jù)輸送工藝的要求，可以單臺輸送，也可以多臺組合輸送，或者和其它輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)。煤礦的輸送系統(tǒng)對保證礦井正常生產(chǎn)起著極其重要的作用。本設(shè)計(jì)主要表達(dá)了利用先進(jìn)的PLC技術(shù)對煤礦企業(yè)皮帶機(jī)系統(tǒng)進(jìn)展技術(shù)改造方案,并且表達(dá)了皮帶機(jī)的根本原理、皮帶機(jī)集中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟。PLC是一種專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子設(shè)備。它采用可編程存儲器，用來在其部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算數(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能在其部存儲進(jìn)展數(shù)字或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。關(guān)鍵詞：煤礦；皮帶運(yùn)輸機(jī)；集中控制系統(tǒng)；PLC國外皮帶運(yùn)輸機(jī)的研究現(xiàn)狀國外在皮帶運(yùn)輸機(jī)動態(tài)分析研究方面開展的比擬早，動態(tài)分析理論與研制的軟件已經(jīng)根本能夠滿足當(dāng)前的開展需求；而我國那么比擬晚，跟國外相比，還存在比擬大的差距，尤其是動態(tài)分析的軟件局部。為了盡快彌補(bǔ)差距，趕超世界先進(jìn)水平，有必要研究跟分析當(dāng)今國外皮帶運(yùn)輸機(jī)的動態(tài)分析軟件。目前，美國、法國意大利等興旺國家在動態(tài)分析研究方面，已經(jīng)到達(dá)了國際領(lǐng)先地位。我國生產(chǎn)制造的上運(yùn)式帶式輸送機(jī)的種類較多。在"八五〞時(shí)期，通過國家一條龍"日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備〞工程實(shí)施，皮帶運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)水平有了很大的提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角、長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等都填補(bǔ)了國空白，并對帶式輸送機(jī)的主要元部件進(jìn)展了理論研究跟產(chǎn)品的開發(fā)，研制成功了多種軟啟動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用可調(diào)速型液力耦合器和行星齒輪減速器。皮帶運(yùn)輸機(jī)的集中控制系統(tǒng)的開展及存在問題在煤礦中，煤流的輸送大局部在幾百米到十幾公里之間，因此它的運(yùn)輸系統(tǒng)要有多臺皮帶輸送機(jī)、給煤機(jī)、煤倉等組成，協(xié)調(diào)配合完成長距離運(yùn)輸任務(wù)。為保證運(yùn)輸系統(tǒng)的平安可靠性，提高運(yùn)輸效率，對其進(jìn)展完善的管理跟監(jiān)控是現(xiàn)代煤礦流運(yùn)輸迫切需要的一項(xiàng)技術(shù)。隨著礦井規(guī)模的不斷擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、新的工業(yè)控制器技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用，對皮帶運(yùn)輸機(jī)的集中控制系統(tǒng)也得到了飛速開展。從單臺控制系統(tǒng)到多臺的集中控制系統(tǒng)，有價(jià)格相對較貴的PLC構(gòu)成的系統(tǒng)和低廉的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。目前，雖然市場上有著各式各樣方案構(gòu)成的集中控制系統(tǒng)，但開展的方向是一致的，那就是朝自動化、智能化、信息化的方向開展。皮帶運(yùn)輸機(jī)的綜合自動化控制是整個(gè)礦井實(shí)現(xiàn)自動控制的重要組成局部。目前對皮帶輸送機(jī)集中控制系統(tǒng)存在的主要問題包括：〔1〕在平安保護(hù)方向，為了提高皮帶輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性、平安性，減少故障，提高效率，多種檢測方法已應(yīng)用于電動機(jī)、液力耦合器、減速器和皮帶運(yùn)行系統(tǒng)故障檢測，但這些系統(tǒng)都是獨(dú)立的。〔2〕故障檢測系統(tǒng)誤報(bào)率高。誤報(bào)將造成皮帶輸送機(jī)不應(yīng)有的停機(jī)，使全礦井停產(chǎn)，對礦井生產(chǎn)造成極大影響。(3)皮帶機(jī)的控制、運(yùn)行、保護(hù)等信息不能較好的與礦井其他控制系統(tǒng)共享，不能與整個(gè)礦井信息系統(tǒng)的集成。視頻監(jiān)視系統(tǒng)不規(guī)，沒有語音通信功能，不能實(shí)現(xiàn)無人值守。課題的研究目的皮帶輸煤系統(tǒng)是工礦企業(yè)中較為龐大的一個(gè)公共系統(tǒng)，現(xiàn)階段的大對數(shù)企業(yè)中，其輸送過程是通過皮帶輸送機(jī)來完成的，整個(gè)輸煤系統(tǒng)有多臺輸送距離較長的皮帶輸送機(jī)組成。皮帶輸送機(jī)具有構(gòu)造簡單、經(jīng)濟(jì)方便、使用可靠、輸送平穩(wěn)、輸送量大、效率高、噪音低等優(yōu)點(diǎn)。其形式多樣，適用圍廣，特別適合一些散碎原料與不規(guī)那么物品的輸送。由于PLC將其系統(tǒng)的繼電技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，以其可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程控制和自動控制中。設(shè)置性能完善、質(zhì)量可靠、技術(shù)先進(jìn)的可編程PLC控制皮帶運(yùn)輸機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)高自動化的皮帶機(jī)群的集中控制及保護(hù)。本次設(shè)計(jì)研究的主要容〔1〕多種操作方式。每臺設(shè)備機(jī)頭旁均設(shè)有就地操作控制箱，上有工作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)?？刂品绞接校撼绦蜃詣印⒕偷厥謩?、程序手控方式，使系統(tǒng)操作靈活、可靠。所有設(shè)備由集控室操作員通過上位機(jī)操作?！?〕多種流程操作。在聯(lián)動方式下，可根據(jù)工藝選擇運(yùn)輸流程，膠帶啟動順煤流方向，并根據(jù)膠帶速度、長度延時(shí)開車，以減少運(yùn)行時(shí)間；重載啟動時(shí)，逆煤流方向啟動；系統(tǒng)停頓或無煤時(shí)延時(shí)自動停車。采用PLC實(shí)現(xiàn)皮帶運(yùn)輸機(jī)的一鍵開機(jī)、一鍵關(guān)機(jī)、緊急情況下的一鍵逆向運(yùn)動控制等控制方式靈活?！?〕完善膠帶機(jī)保護(hù)。在膠帶機(jī)上設(shè)置跑偏、打滑、撕裂傳感器等，當(dāng)檢測到故障時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)展報(bào)警，嚴(yán)重故障時(shí)緊急停車，有效地防止事故的發(fā)生和故障擴(kuò)大化?！?〕主膠帶運(yùn)輸機(jī)主動滾筒和機(jī)頭設(shè)置并聯(lián)運(yùn)行的雙溫度、煙霧傳感器，并設(shè)置超溫灑水裝置。當(dāng)檢測到煙霧或超溫時(shí)系統(tǒng)報(bào)警、設(shè)備停機(jī)并自動灑水?！?〕運(yùn)行中對電機(jī)電流進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)測分析，故障的聲光報(bào)警：當(dāng)系統(tǒng)預(yù)定義的故障參數(shù)超限時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)聲光報(bào)警，當(dāng)發(fā)生電流超限或突變時(shí)報(bào)警，嚴(yán)重時(shí)停機(jī)?！?〕實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸系統(tǒng)集中監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，將重要信息記錄在硬盤上。研究思路和方法〔1〕分析所控制的設(shè)備或系統(tǒng)，是否符合編程控制要求?！?〕I／O賦值〔分配輸入輸出〕。〔3〕設(shè)計(jì)控制原理圖?！?〕程序?qū)懭隤LC?！?〕編輯調(diào)試修改的程序。〔6〕監(jiān)視運(yùn)行情況。〔7〕運(yùn)行程序。礦井皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的意義礦井皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)，由多條皮帶搭接或由煤倉形成的煤流輸送系統(tǒng)，因此其部的根本運(yùn)輸單元就是單臺皮帶機(jī)。其具有以下特點(diǎn)：〔1〕構(gòu)造簡單，平安可靠帶式輸送帆的構(gòu)造由傳動滾筒、改向液筒、托輥、驅(qū)動裝置和輸送機(jī)等幾大組建，不僅能進(jìn)展標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，而且生產(chǎn)過程中噪聲較小，維修費(fèi)用低，只要輸送帶不斷裂，就能平安使用幾十年?！?〕適用圍廣、輸送力強(qiáng)帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸帶有各種寬度，其承載斷面有平型、槽型、波紋擋邊型、管型等，因此可以輸送各種礦石，運(yùn)送能力從每小時(shí)幾公斤到幾萬噸不等，在連續(xù)裝載的條件下，能持續(xù)輸送。并且能在輸送機(jī)的任何地點(diǎn)進(jìn)展裝料和卸料，也可以再回程段上裝、卸料。〔3〕對線路適應(yīng)性強(qiáng)、遠(yuǎn)距長帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度可達(dá)幾十公里，且中間無需任何載點(diǎn)。能進(jìn)展水平或傾斜輸送，爬坡能力強(qiáng)。〔4〕基建低投資、運(yùn)營低費(fèi)用使用皮帶運(yùn)輸機(jī)可以縮短運(yùn)輸距離，與機(jī)動車相比，無需道路建立投資，極大的節(jié)省了基建投資。皮帶運(yùn)輸機(jī)的磨損件只有托輥跟皮帶，它們的使用壽命長，并且皮帶輸送機(jī)自動化程度高，使用人員少，低能耗，所以運(yùn)營費(fèi)用低。開展前景隨著石油、勞動力、環(huán)保及各種費(fèi)用的快速上漲，車輛運(yùn)輸本錢迅速升高，帶式運(yùn)輸機(jī)越來越顯示出它的集約化、自動化、連續(xù)化、高速化、簡單化、清潔化、環(huán)保化、平安化的突出優(yōu)勢。近年來，比擬大型的正規(guī)礦山，物料輸送根本都采用帶式輸送機(jī)。隨著液壓自動漲緊技術(shù)、轉(zhuǎn)彎技術(shù)、膠帶防跑偏技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)，特別是變頻技術(shù)在帶式輸送機(jī)的應(yīng)用，長距離、大運(yùn)量、高速度帶式輸送機(jī)的可靠性、平安性都得到了很大幅度的提高，轉(zhuǎn)彎多，上運(yùn)和下運(yùn)，膠帶的翻轉(zhuǎn)等關(guān)鍵技術(shù)都得到了解決。參考文獻(xiàn)[1]柴瑞娟.西門子PLC編程技術(shù)及工程應(yīng)用[M].:機(jī)械工業(yè)，2004:50-94[2]胡濤松.自動化控制原理[M].第四版.科學(xué),2001:22-27[3]SIMATICS7-300可編程序控制器硬件和安裝手冊.西門子(中國),1999[4]王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)[M].航空航天大學(xué)，2005:45-96[5]廖常初等.S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù)[M].：機(jī)械工業(yè).2004.8.[6].電力拖動與控制[M].：中國礦業(yè)大學(xué)[7]尚莉,興.PLC在數(shù)據(jù)采集和處理中的應(yīng)用[J],控制工程,2003(10):19-20[8]正軍.主編.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)[9]燕南.主編.皮帶運(yùn)輸機(jī)的PLC控制.中國科技信息[10]MichelGilles.ProgrammableLogic