皮带运输系统范文

皮带运输系统范文（精选12篇）

皮带运输系统 第1篇

关键词：煤场运输系统,皮带运输机,料线,PLC

1 引言

在煤场运输系统中, 包含的设备多、运输距离也比较远、部署较为分散、料线类型也比较复杂, 控制方式多样等特点, 这样的控制系统如何保障它能够运行安稳、安全、可靠、灵敏, 并且操作简单。随着现代工业的发展, 曾经的继电器控制由于其劳动强度大、能量消耗严重、维护量较大、可靠性不好等缺点, 逐渐已经达不到系统的要求。而PLC (可编程控制器) , 以其性能卓越、结构简单、通用性强、可靠性高、抗干扰本领强、编程容易且易操纵等长处成为工业自动化控制领域的新宠儿。它为煤场运输提供了可靠的控制系统, 提供安全可靠和相对较为完善的控制系统处理方案, 适用原煤运输企业对自动化的要求。

2 料线的多样性

河北力马燃气有限公司备煤车间配前皮带分布

汽车或火车来煤后通过受煤坑经过B101, B102, B103通过这3条皮带机尾部的电动翻板转运到B104或B105上;B104, B105通过皮带机尾部的电动翻板转运到B106或B107上;B106的煤转运到B108, 通过B108上的堆取料机B将煤存储大煤场B或C区, B107的煤转, 通过B107上的堆取料机A将煤存储大煤场A或B区, 完成堆煤操作。堆取料机A从煤场A, B区取煤经过B107, B110, B111送达配煤槽内, 堆取料机B从煤场B, C区取煤经过B108, B109, B110, B111送达配煤槽的顶端, 完成取煤操作。

多料线的煤场运输系统煤前部分分为以下3个部分

(1) 堆煤料线

B104-B106-B108

B104-B107

B105-B106-B108

B105-B107

(2) 取煤料线

B107-B110-B111

B108-B109-B110-B111

(3) 大联通料线

B104-B106-B108-B109-B110-B111

B104-B107-B110-B111

B105-B106-B108-B109-B110-B111

B105-B107-B110-B111

3 料线的工艺自动化要求

3.1 选定某条料线启动时, 要求各个皮带机的控制打到远程控制, 各个皮带机无任何故障 (拉线, 撕裂, 跑偏, 电气接触器故障) , 位于皮带尾部的电动翻板是否动作到位, 除铁器无故障等一系列的自动化检查全部通过。

3.2 料线启动时, 安全电铃先响, 而后皮带按照料线上皮带的反顺序按设定的时间 (10s) 依次启动, 全部皮带启动完成后, 安全电铃停止。

3.3 运煤结束时, 当料线的第一条皮带无煤时, 按自动停车按钮, 皮带将按照设定的时间依次停车。停车时间依照皮带长度和速度设定。

3.4 当某一皮带发生故障时, 该皮带以及皮带前的皮带立即停止运行 (防止堵料) , 该皮带后的皮带按设定的时间依次停车 (将皮带上的煤运送完毕) 。

3.5 对于大联通料线B101, B102, B103, 手动启动。当料线停止或料线中的皮带发生故障时, 自动停止B101, B102, B103。

3.6 系统设定急停按钮, 可以在紧急时刻, 对整条料线, 紧急停车。

3.7 系统对配煤系统和堆取料机有互锁信号, 同时有检测皮带机电流, 配煤槽料位等模拟量处理系统。

4 皮带系统控制流程图

5 皮带系统的软硬件配备

本系统选择的PLC为施耐德最高端的Quantum67160 CPU, 本CPU支持双机热备, 1M RAM IEC程序存储器7168 k B, 通过NOE77101以太网模块与其他系统组成环网安全网络以实现远程监控。

组态软件同样是施耐德的Vijeo Citect模块式设计, 编程自由化, 特有的cicode可以满足用户的任何需求, 常用的安全管理, 报警声光提醒, 历史报警数据查询, 趋势分析, 报表打印等功能可以在最短的时间内组态完毕, 支持服务器备份保证数据的安全性, 以太网网关设置只要连上因特网, 随时随地查询工艺数据, 查看工艺流程。

PLC内部程序截图:组态操作画面截图:

6 结束语

这套多料线选择煤场运输系统在力马燃气公司稳定运行两年来, 大大减轻了操作人员的劳动强度, 使皮带的管理有以前的近百人减少到几个人就能处理, 由于自动化水平提高, 安全事故从未发生, 生产事故可以在显示屏上直接发现故障设备并快速处理, 不影响正常生产, 为公司的安全, 高效运营提供了有力保障。

参考文献

[1]Unity Pro V4.1帮助

煤矿井下主运输皮带自动化系统方案 第2篇

皮带自动化控制系统方案设计

第一章

功能

一、系统基本功能 控制功能

该系统既可从井上调度室对井下皮带运输进行实时监控，也可从井下操作台、触摸屏、就地分站箱对皮带运输进行实时监控。既可对一条皮带、一条生产线实现一键起停（顺煤流停、逆煤流开），也可对多条生产线的整个系统实现一键起停。在自动状态下每条皮带还可实现有煤即开、无煤即停的全自动控制。

集成功能

该系统能将同种组态软件和具有相同通讯功能的不同软件下的不同系统集成到一个计算机上进行监控。使整个煤炭体系更直观更易于管理。

第二章

系统硬件组成及工作原理

一、系统硬件组成本系统是以矿用本质安全型PLC为核心的皮带机综保装置组成下皮带机控制系统，是以光纤为介质组成的工业以太网传输网络。

整个系统现场控制设备：

矿用隔爆兼本质安全型PLC（含语音模块、通讯模块）、检测传感器(物流传感器、煤位传感器、速度传感器、跑偏传感器、撕裂传感器、温度传感器、烟雾传感器)、KPZ型矿用转载点自动喷雾装置、本安型操作台、隔爆兼本安型就地操作控制箱、嵌入式触摸计算机（Windons CE操作系统）、网络交换机、和井上监控中心的上位机监控软件等组成。二.系统硬件的工作原理

1、矿用本质安全型PLC 该产品拥有多项专利技术，性能达到煤矿级与军工级要求，PLC模块具有矿用本质安全特性（经过严格测试，已通过“本安”认证，防爆证号：1094029U），是一种适用于地面严酷环境或煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险环境使用而不需要采用隔爆措施的通用型PLC，技术处于国内领先水平。IB 系列PLC 采用模块化设计，扩展方便，功能强大；其DI/DO 点数可扩展至80 点；具有脉冲频率测量、脉冲周期测量、脉冲宽度测量功能；PWM 高速输出、频率型模拟量采集、语音信息报警、输入断线判断等多种模块；通讯为标准的MODBUS-RTU 或MODBUS TCP 通讯协议、物理接口为RS-232、RS-485、CAN 或以太网，通讯距离远、网络节点多、抗干扰能力强。还可以根据用户需求定制特定的功能模块或嵌入式PLC 开发定制专用控制器。IB 系列PLC 已成功应用于煤矿、冶金、化工、食品、印刷、军工等行业，可适用于各种场合的检测、监测及自动化控制系统，特别在地面严酷环境、振动比较大的场合、控制箱空间小或煤矿井下有瓦斯和煤尘爆

炸危险环境中使用具有独特的优势。主要特点

● 模块化结构：体积小、组合自由、扩展方便、安装容易。● 端口类型齐备：各种形式的输入、输出端口，适用于各种传感器与驱动设备。

● 端口电压灵活：开关量输入端口的额定电压为5V、12V、24V 或根据用户要求订制。

● 开关量三态输入：可以对开关量信号进行断线判断。● 快速控制：能在50ms 内实现信号采集、输出控制功能。

● 隔离电压高：输入、输出端口与内部电路隔离电压大于AC2000V。● 负载能力强：继电器输出模块的负载电流为5A/ AC250V。● 频率量采集：能快速处理多路（达48 路）矿用模拟量传感器输出的200—1000Hz 信号。

● 语音输出：具有语音模块，能清晰的输出长时间的语音信息，使控制系统更具有人性化管理。

● 嵌入式文本显示器：不占用通讯接口，可显示8 个汉字× 4 行；同时有9 只薄膜操作按键。

● 高稳定性：具有极强的抗干扰能力与极高的可靠性，有力保障控制系统工作稳定可靠、采集数据真 实有效。

● 通讯能力强：拥有多路扩展通讯模块（达8 路）；通讯物理接口形式多样（RS-232、RS-485、CAN 或以太网等）；特有的专利技术，通讯距离远（达10Km）、抗干扰能力强。可以方便的组成多级远程通讯网。

2.传感器(可使用原有的传感器)3.2.1 物流传感器

静态时，干簧管与磁钢距离较远，干簧不吸合，不发出开车信号；当

胶带上有煤时，传感杆移动，干簧管与磁钢位置相对照，干簧吸合，发出开车信号。

2.2 煤位传感器

煤位保护有两种形式，即电极式和位移式。

煤位保护作用的实现是通过传感器使主控电路的低位堆煤控制和 高位堆煤控制端得到高电位。对于电极式是传感杆与煤接触后，通过已接+12V的大地得到高电位，而位移式则是直接通过开关使低位堆煤控制和高位堆煤控制端与+12V接通。

2.3 位置速度传感器

若某台输送机发生故障，如电动机烧毁。机械传动部分损坏，胶带或链子拉断，胶带打滑等，安装在输送机被动机件上的速度传感器中的磁控开关将不能闭合（如输送机完全不转）或不能按正常速率闭合（如输送机打滑），速度传感器输出的信号连接到控制装置后，控制装置将按反时限特性延时后，速度保护电路动作，切断电动机供电，以避免事故扩大。

在滚筒温度不超限时，温度传感器输出接点开路，连接到控制装置后，输送机能够正常工作。当滚筒温度超限后，滚筒旁边的温度传感器将会起作用，此时传感器的输出点闭合，控制装置温度保护电路动作，使执行部分切断电动机供电，起到温度保护作用。

2.5 烟雾传感器

烟雾传感器的电路由烟雾探头电路、升压电路、输出电路和声音报警电路组成。

当巷道中因胶带磨损等原因造成烟雾发生时，悬挂在巷道顶部的烟雾传感器起作用，经3秒后，切断电动机供电，并发出声音报警。

2.6 撕裂传感器

当胶带横向撕裂后，会有部分下垂，该下垂的胶带带动撕裂传感器横杆，横杆带动竖杆倒下，从而使前后传输线脱离，并与零线相接使控制箱在电气上起到急停闭锁作用，立即停车。该传感器是不能自动复位的。只有人为的使传感竖杆重新立起来才能恢复正常运行状态。虽然上胶带和下

胶带运行方向相反，但传感器正好是以支点为中心两个方向运动，与上下胶带一致，故上下胶带的原理是相同的。

2.7 跑偏传感器

胶带发生跑偏时，跑偏胶带边沿推动传感杆发生位置倾斜，当倾斜较角度＞40°时，内部一部开关闭合，使音频震荡电路得电工作，产生1000H音频声，因而系统中的所有扬声器发出声音，表示有胶带跑偏。当倾斜角度＞60°时，内部急停开关闭合，其作用同中途停车开关作用。

这里需要说明的是，跑偏传感器是上下两侧胶带可以同时保护，并且可自动复位，因而胶带恢复正位后，停车和报警作用将同时停止。

3.KPZ型矿用转载点自动喷雾装置

3.1 概述

矿用胶带输送机、刮板输送机在运输物料转载时会产生大量粉尘，粉尘的存在不但危及煤矿安全生产，还会影响作业人员的身体健康。KPZ型输送机转载点自动喷雾降尘装置是防尘灭尘的理想设施。

3.2 工作原理简介

该装置由主机、电动球阀、运输机工作状态传感器（有触控传感器、转动传感器、红外探测传感器、振动传感器供用户选择）。其原理：运输机运输物料，传感器接收到物料运动信号，主机处理信号令电动球阀打开，形成水幕，实现防尘灭尘

3.3 性能特点

（1）该装置为多功能控制。一台主机可同时配备多个传感器，实现防尘灭尘、喷雾降温、喷雾灭火等功能。

（2）根据安装地点和功能不同，可选择一种或几种传感器使用，控制方式灵活。

（3）配上烟雾、温度、触控、粉尘传感器，可实现防尘、灭火及火情动态监测。

（4）可接入监测系统或运输监测系统接口，实现监测、报警与控制。（5）具有节水功能。运输机上有物料移动时5—7秒防尘水幕自动打开，停机2秒后，水幕自动关闭。

（6）该装置主机设有工作状态显示窗。可显示电源、物料、防尘、防火等信息。

3.4 主要技术参数

（1）防爆形式：矿用隔爆兼本安型ExdibI。（2）工作方式：连续。

（3）装置电源电压：AC 127 V/36V（Hz）±15%。（4）电动阀工作电压：12V DC。（5）主控板电源电压：12V±5%.（6）本安输出电压：12V±5%。（7）本安输出电压保护值：13.5V±5%。（8）本安输出电流保护值：≤200mA(MAx)。（9）主控板工作电流：≤100mA.（10）触控传感器工作电压/电流：12V/30mA。（11）控制板输入信号电压范围：7-12V DC。（12）控制板输入信号电流：1-2mA。（13）环境温度：0－40℃（14）相对湿度：≤95%

（15）主机外形尺寸：长×宽×高＝240×220×120 mm。3.5 胶带输送机转载点自动降尘装置安装图

4.MCGS触摸屏

本触摸屏采用了高档的软件系统平台(WinCE操作系统和MCGS的嵌入版组态软件)，强大的界面组态功能（动态界面制作），强大的数据处理能力（数据保存、查询、制作趋势曲线和报表）。

5.本安型操作台

本操作台是本安型，操作台上集成了PLC总站，嵌入式触摸屏，网络交换机和2条皮带的起停（含单条皮带、一条生产线和整个系统的起停）控制、状态显示。急停闭锁（控制箱正面右下角设有急停闭锁开关，利用该开关的左右旋转，可对本台或前台输送机实现急停闭锁。处于急停闭锁状态的输送机不仅能立即停转，同时再来开机信号也不能运转）。语音输出：具有语音模块，能清晰的输出长时间的语音信息，使控制系统更具有人性化管理。

6.隔爆兼本安型就地操作控制箱

本操作控制箱内装有防爆本安型plc，具有集控、检修、就地、（又分为就地手动、就地自动）的控制。各种保护、运行状态指示灯显示。

集控：旋转开关打到集控位置就可以用主操作台或井上进行控制，反之闭锁。

检修：井下设备检修阶段，可打破皮带连锁关系，断掉就地起停控制线路，用于检修时，不会产生任何误动作。

就地：当旋转开关打到就地时，既可使用就地手动和就地自动。在就地手动位置时按下启动按钮皮带机启动，按下停止按钮时皮带机停止。在手动自动位置时皮带若有煤延时3秒自动启动皮带机，无煤时自动停止皮带机。

指示灯：显示物流传感器、煤位传感器、速度传感器、跑偏传感器、撕裂传感器、温度传感器、烟雾传感器保护状态，正常状态绿灯亮，报警时红灯亮。皮带机运行时绿灯亮。

第三章

王庄煤矿皮带集中控制系统方案设计

一、方案设计如下：

1、现成设备：

现场共2条皮带，每条皮带的皮带头都设置有KJ403-F隔爆兼本安型就地综保控制制箱，有皮带具有煤仓高、低煤位保护，机头下煤位保护，断带（断链）保护，打滑低速保护，跑偏保护，横向撕裂保护，温度保护，烟雾种保护，沿线有钢丝绳急停。

2、系统改造方案

现场2条皮带的每条皮带头按装隔爆兼本安型就地操作控制箱，将KJ403-F隔爆兼本安型就地综保控制制箱原有的保护和控制集成到plc控制的集控系统中，使控制既更可靠简单方便有不浪费原有资源，如厂家有不满意原有的保护可另加。在主皮带巷按装本安型操作台，在井上调度室按有工控机，工控机和井下设备采用光缆以太网传输数据和控制设备，2条皮带之间采用现场总线形式的PLC控制站建立通讯和控制。

3、控制功能

该系统既可从井上调度室对井下皮带运输进行实时监控，也可从井下操作台、触摸屏、就地分站箱对皮带运输进行实时监控。既可对一条皮带、一条生产线实现一键起停（顺煤流停、逆煤流开），也可对多条生产线的整个系统实现一键起停。在自动状态下每条皮带还可实现有煤即开无煤即停的全自动控制

4、控制方式

●就地：操作人员分别在各条胶带机头的就地分站箱控制胶带机的起、停。●集控：所有设备集中控制，既可实现整个系统的一键顺煤流停，逆煤流开的自动控制；同时也可实现一条运输线，一条皮带的集控。

●远程：选择远程控制可通过调度室的上位机来实现井下设备的集控。●紧急停机：通过按下就地分站箱上急停按钮可实现紧急停机,并显示急停位置。

●检修：井下设备检修阶段，可打破皮带连锁关系，用于检修时，不会产生任何误动作。

●远程闭锁：远程闭锁控制是在上位机的组态界面上选择的。是在井下没有选择远程的情况下而需要从井上紧急控制井下设备的而设定的；具有密码权限功能。

5、其他功能

出现设备故障或皮带保护等故障时系统主机可迅速产生相应的报警

（声音、文字闪烁，故障说明等）输出通知用户；

历史数据记录、图形动态显示、打印和报表以及数据存储等功能 支持多个远方客户端的数据浏览以及监控系统主机的远程控制和参数设置功能。

二、系统硬件：

皮带机控制系统是基于可编程控制器﹙ PLC﹚的皮带运输机的自动化控制系统。该系统为矿用隔爆兼本质安全型，是一种适用于在煤尘、瓦斯等危险环境中使用的皮带机顺序控制及保护的智能控制系统，其通用性、适应性强，能完成各种传感器工作状态的监测、皮带机起停控制、通讯、现场管理、集中监控。井以矿用隔爆兼本质安全型PLC为核心的皮带机综保装置组成下皮带机控制系统和数据传输网络，即可以组成不同的控制规模实现多条皮带机集控，又可以单独使用控制一台皮带机实现单台控制。该系统是以光纤为介质组成的以太网网络，可以迅速把相应的数据集中送往地面调度室的上位机上，实现井下皮带机的井上监控管理，减少了解现场的时间，提高了生产效率。

整个系统由现场控制设备（检测传感器、皮带机综保装置、防爆本安型就地分站控制箱、防爆本安型操作台、嵌入式触摸计算机（Windons CE操作系统）、网络交换机、PLC）和井上监控中心的 上位机监控软件等组成。

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三、系统优势

1． 可靠性高

本系统采用可靠性技术和抗干扰技术等多种先进技术于一体的新一代PLC，此PLC 通用性广、适应性强，具有极高的可靠性、性价比和极其灵活的扩展能力，在一些恶劣环境与有爆炸性危险的领域中有十分巨大的应用前景。该产品拥有多项专利技术，性能达到煤矿级与军工级要求，大多数PLC 模块具有矿用本质安全特性（经过严格测试，已通过“本安”认证，防爆证号：1094029U），是一种适用于地面严酷环境或煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险环境使用而不需要采用隔爆措施的通用型PLC，技术处于国内领先水平。

IB 系列PLC 采用模块化设计，扩展方便，功能强大；其DI/DO 点数可扩展至80 点；具有脉冲频率测量、脉冲周期测量、脉冲宽度测量功能；PWM 高速输出、频率型模拟量采集、语音信息报警、输入断线判断等多种模块；通讯为标准的MODBUS-RTU 或MODBUS TCP 通讯协议、物理接口为

RS-232、RS-485、CAN 或以太网，通讯距离远、网络节点多、抗干扰能力强。还可以根据用户需求定制特定的功能模块或嵌入式PLC 开发定制专用控制器。IB 系列PLC 已成功应用于煤矿、冶金、交通、化工、食品、印刷、军工等行业，可适用于各种场合的检测、监测及自动化控制系统，特别在地面严酷环境、振动比较大的场合、控制箱空间小或煤矿井下有瓦斯和煤尘爆炸危险环境中使用具有独特的优势。

1.1 主要特点

● 模块化结构：体积小、组合自由、扩展方便、安装容易。● 端口类型齐备：各种形式的输入、输出端口，适用于各种传感器与驱动设备。

● 端口电压灵活：开关量输入端口的额定电压为5V、12V、24V 或根据用户要求订制。

● 开关量三态输入：可以对开关量信号进行断线判断。● 快速控制：能在50ms 内实现信号采集、输出控制功能。● 隔离电压高：输入、输出端口与内部电路隔离电压大于AC2000V。● 负载能力强：继电器输出模块的负载电流为5A/ AC250V。● 频率量采集：能快速处理多路（达48 路）矿用模拟量传感器输出的200—1000Hz 信号。

● 语音输出：具有语音模块，能清晰的输出长时间的语音信息，使控制系统更具有人性化管

理。

● 嵌入式文本显示器：不占用通讯接口，可显示8 个汉字× 4 行；同时有9 只薄膜操作按键。

● 高稳定性：具有极强的抗干扰能力与极高的可靠性，有力保障控制系统工作稳定可靠、采集数据真 实有效。

● 通讯能力强：拥有多路扩展通讯模块（达8 路）；通讯物理接口

形式多样（RS-232、RS-485、CAN 或以太网等）；特有的专利技术，通讯距离远（达10Km）、抗干扰能力强。可以方便的组成多级远程通讯网

2．设备扩展性强

本系统有很强的组网和扩展能力，可以进行以太网网络、485总线（CAN、PPI、MODBUS、MPI、PROFIBUS）组网扩建。今后可以很方便添加新设备和皮带控制。从而避免了以前上一套设备需更换一套控制设备的弊端，节省了大量人力和财力。

3．维护方便

系统带有速度、温度、煤仓煤位等的连续量检测。通过对系统自带的速度传感器信号的检测，可以进行打滑、过速、欠速和断带保护。系统还可对电机的轴承温度、绕组温度，煤仓煤位等进行检测和显示。在参数菜单设定好每一个连续量的报警值和停机值后，一旦达到报警值，将自动报警，超过停机值，将自动停机（当然也可以设定为只报警，不停机）。

系统配有堆煤、跑偏、烟雾、环境温度等开关量传感器。可对堆煤、跑偏、烟雾、环境温度等进行检测和保护。并实现报警停机（当然也可以设定为只报警，不停机）。

皮带运输系统 第3篇

【摘 要】皮带运输机是一种连续皮带运输机械，被广泛应用在矿井、电厂、港口、钢铁企业以及轻工业的生产线，即可以运送散状物料，也可以运送成件物品。在煤矿的开采过程中，皮带运输机的作用至关重要。煤矿井下的环境比较恶劣，这就对皮带运输机控制系统的要求比较高，其性能的好坏直接影响到煤矿行业的发展和效益。本论文是针对目前煤矿在皮带运输机控制方面仍采用现场人为控制，隐患故障较多以及检测不稳定等问题，研发了一种功能完善的矿井皮带运输机远程监控系统。主要是以皮带控制系统、工业以太环网为核心，详细阐述井下皮带运输机远程监控系统设计方案。皮带运输机控制系统通过矿井工业以太光纤网向地面控制计算机传输数据，实现地面对井下皮带运输机的各种保护，皮带电机电流、电压等参数的实时监测，对井下主要运输皮带机进行远程控制。

【关键词】皮带控制；工业以太环网

Intelligent control conveyor belt monitoring system design and analysis

Mao Zhen，Wang De-cang

（Schenck （Tianjin） Industrial Technology Co.， Ltd Tianjin 300385）

【Abstract】Is a continuous belt conveyor belt transport machinery， is widely used in mines， power plants， ports， iron and steel enterprises and light industry production lines， which can transport bulk materials， also can convey the articles. In the coal mining process， the role of belt conveyor is essential. Coal mine environment is bad， which the belt conveyor control system requirements are relatively high， and its performance has a direct impact on the development of the coal industry and efficiency. This paper is for the current coal mine belt conveyor control still uses the field of human control， hazard detection and fault more instability and other issues， we have developed a full-featured remote monitoring mine belt conveyor systems. Mainly belt control systems， industrial Ethernet ring network as the core， elaborate underground conveyor belt remote monitoring system design. Belt conveyor control system to the ground is controlled by mine industrial Ethernet fiber optic transmission network computer data， real-time monitoring to achieve in the face of all kinds of protection of underground belt conveyor belt motor current， voltage and other parameters of the underground main transport belt for remote control.

【Key words】Belt control；Industrial Ethernet Ring

1. 前言

（1）皮带运输机是一种输送粒状、块状和散装等物料和成件货物的有牵引件的连续设备，它主要应用于工业生产和加工中。特别是在露天矿山开采的矿石运输中起着十分重要的作用。皮带运输机在生产过程中可能会由于经常会出现联轴器断开、划伤、过载、打滑、断带等现象，会产生严重的后果，甚至可能发生生产事故。所以，有必要研究一种多功能实时在线的皮带运输机故障检测系统，在皮带运输机运行工作过程中对其实时监控检测，同时还可以进行自动检测以及对声、光预普和报告。可以确保在皮带运输机出现故障时，尽可能的减少皮带运输机故障时带来的各方面的损失和事故，提高皮带运输机的生产效率以及对皮带运输机的管理水平和装备水平，这对未来皮带运输机的发展提供了适用价值，具有重大意义。

（2）井下皮带运输机监控系统是集皮带保护监测、电机监测、远程控制、通信于一体的皮带监控系统。目前，煤矿行业已经进入信息化、数字化、自动化时代，井下皮带机岗点的无人值守和井下皮带的远程控制是原煤运输系统的发展方向，井下皮带运输机监控系统的建立有效的提高了矿井现场生产的安全系数，用数据对井下皮带设备的运转状况进行科学分析，使井下皮带的管理和控制更加科学化、高效化。

2. 检测方法和控制方案的确定

由于在矿石的输送中，会产生联轴器断开、断带、过负荷、皮带打滑等故障，采用转矩传感器进行检测。而针对皮带的纵向撕裂选取纵撕开关，针对皮带跑偏，选取跑偏开关。现场采用声光报警，并且选用PLC作下位机的控制系统以及计算机作上位机。PLC接受电机转矩传递的测量信号，然后进行信号处理，信号经过处理再与设定值进行比较，最后再送到上位机，由上位机进行图形和数据的显示。输出的结果再传送回PLC，进行信号变换，最后再传送给执行机构，控制执行机构的运动。纵撕开关与跑偏开关输出的是数字信号，执行相同的过程。当电机输出功率降为正常工作时输出功率的45%时，将功率信号放大并整形，然后将其送至控制单元。当出现故障的时候，预警电路立即动作，预警铃声响并发出预警灯亮，以提醒现场工作人员采取相应的有效措施，使系统可以尽快地恢复到正常工作状态，有利于尽快恢复生产。如果所采取的措施没有产生作用，电机输出的转矩会持续降低，当电机输出功率降为正常工作时输出功率的35%时，报警电路会被触发进入到工作状态中，预警铃声响并发出预警灯亮，这是，系统控制皮带运输机停止工作，并同时控制触点切断电振给矿机电源，停止给矿。当电机输出功率超出正常工作时输出功率的135%时，信号送到控制单元，这时预警电路动作，预警铃声响并发出预警灯亮。当电机输出功率超出正常工作时输出功率的150%时，将触发报警电路，切断电机电源，停止给矿。

3. 控制系统的硬件设计

3.1 皮带运输机检测系统要求对联轴器断开、纵撕、跑偏、皮带的打滑、断带、过载、进行实时监控和检测，同时控制电机的启停和现场报警。可编程控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。

3.2 可编程控制器为了适应工作需要及工业环境，与一般的控制装置相比，具有显著的特点：（1）抗干扰能力强，可靠性高；（2）通用性好，编程方便；（3）配置灵活，扩充方便；（4）功耗低、重量轻、体积小、操作维护方便。

3.3 根据控制需求，本系统选用西门子S7-200系列PLC作为中央处理器。在皮带运输机的控制与监控系统中，电动机的启停是由数字量所控制，电机的转速和力矩是由转矩转速传感器测量而得到，PLC控制系统得到测得的信号然后进行处理，计算出实际值，并将实际值与设定值进行比较，根据实际工作情况，PLC的输数字模块会输出数字量信号，来控制电动机的启动停止，预报警电路运行也是受PLC发出的数字信号控制。在整个控制过程中，主要包括8个数字量，分别是电机启停控制信号，自动手动控制切换信号，紧急停止和故障信号指示灯等，除此之外还包括一组模拟量输入信号，将此信号送入PLC的模拟量输入模块，再经过PLC内部的特殊处理，最后可以计算出皮带运输机转矩的大小。

3.4 所以根据系统的要求，选用EM231模块，它有4路模拟量输入接口，即可满足系统的需求。PLC内部经过PID运算以后，通过数字量输出模块，输出开关量信号，去控制电机的启停。

4. 控制系统软件的设计

（1）系统功能概述。根据皮带运输机系统功能给出控制系统应用软件框架。

（2）输入输出端口的功能。皮带运输机的控制检测系统所采用的传感器采用的信号必须经过PLC的A/D转换，然后再送入到上位机中，所以该程序中需要不断的访问I/O端口，但是I/O端口的数据不能被VB直接读取，此时可以采用调用DOS下的应用程序和调用Windows下的动态链接库的方法进行读取。

（3）数据的处理和分析模块。MS Access数据内存放皮带运输机的控制监控系统的实时数据和历史数据，ADO被选作数据的访问接口。历史数据的复杂查询可以通过利用VB强大的数据库操作功能来实现。查询的实现主要是通过采用标准结构化的查询语言SQL。查询条件可以按照读取的时间段加以区分，也可以根据厚度范围和报警记录来区分。同时系统可以由高级用户直接设定SQL查询语句的内容以提高查询的灵活性。

（4）数据的存储和输出模块。在本控制和检测系统中，为了进行数据查询、分析、报表和绘制历史曲线等，现场的重要数据需要存储起来。在编程时，问题的关键是采用何种文件格式存储数据和如何实现用户的自定义报表输出等。采用随机文件或数据库文件格式进行数据的存储就可以。对于随机文件格式，首先自定义数据类型，然后对自定义数据类型的数据用Put#…Seek#语句进布到读写操作。但是，这种数据方式也存在缺点，在规模较小时，运行速度上有很大优势，但对于一般的工业控制系统，数据量一般都非常大，因此采用数据库文件格式是非常必要的。本系统选择Access数据库（*.mdb）。Access是MS Office的标准组件之一，数据库的建立和维护十分方便，支持多种字段数据格式和结构化查询语言SQL。

5. 上位机和PLC的通信

（1）在实际工作过程中，串行通讯接口RS485可以连接上位机与PLC。RS485接口芯片现已广泛应用于机电一体化产品等很多领域。RS485串行总线接口具有很强的抗共模干扰的能力，再加上总线收发器具有很高的灵敏度，能检测到低至220mV的电压，所以信号能在千米以外得到恢复。 （2）RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS85可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。上位机与PLC之间的通信采用直接存取的通信方式，彼此之间存在相互对应的数据存储区和控制区，不需要另外单独编写程序就能实现数据的发送和接受，很大程度上简化了程序的设计过程。在运行过程中，触摸屏自动地把触摸屏面板所需要的数据向PLC发出请求，并接受数据，同时触摸屏自动地把触摸键的操作输入送给PLC。

6. 井下皮带运输机智能控制监控系统主要特点

（1）完成井下所有主要胶带运输机生产全过程的实时监测、远程集中控制，对胶带运输机的开停、各种保护状态、带速进行监测。

（2）地面控制室监控计算机界面友好、功能齐全、逼真的动态画面和全中文显示，实时显示井下胶带运输机运行状态，安全确认机制，操作严谨且简单，易于对操作人员培训。

（3）生产数据存入数据硬盘，可由信息管理系统按需调用。

（4）网络诊断，监控计算机工控软件监测通讯是否正常，提高故障排查效率。

（5）通讯网络速度快，距离远，可靠性高。

参考文献

[1] 郭秀丽.皮带运输机多功能诊断控制系统的研究和应用[J].金属矿山.2002（3）：20～21.

[2] 李丹，李世厚.选矿厂皮带运输机监控系统的研究和应用[J].国外金属矿选矿.2003（8）：140～141.

[3] 郭华，马胜前.RS485接口芯片的介绍以及多机通讯的实现[J].信息技术.2006（35）：32～33.

[4] 陈钰，戴建立.长距离带式皮带运输机动态分析的发展现状[J].煤矿机电，2003（1）：34～36.

[5] 蒋卫良，韩东劲.我国煤矿带式皮带运输机现状与发展趋势[J].煤矿机电，2010（l）：l～6.

开滦码头皮带运输系统清扫装置改进 第4篇

1现状分析

开滦码头装船系统主要是由三条皮带运输机和一台桥跨式装船机组成。货场的堆料通过八台给料机进入地沟皮带运输机, 由地沟皮带运输机转载到斜桥皮带运输机, 再由斜桥皮带运输机转载到天桥皮带运输机, 完成堆料从地面到装船机的提升过程, 最后由天桥皮带运输机转载到装船机上, 实现装船过程。整个生产工艺过程比较简单, 但实际的生产控制却又面临诸多环境因素的影响, 比如说皮带运输系统的清扫装置, 设计方案就没有充分考虑到现场使用条件, 造成冬季装船作业时滚筒大量粘煤, 有时不得不停止作业, 必须先人工清理好各个滚筒的粘煤后才能继续开机作业。

码头皮带运输机主要由电机、减速器、液力耦合器、主动滚筒、改向滚筒、拉紧滚筒、从动滚筒以及托辊支架等装置组成, 利用软启动控制系统, 整机的运行比较平稳。皮带清扫装置在整条皮带运输机上设置两处, 分别放置于主滚筒和机尾滚筒的斜下方, 如下图所示A、B两点标识。皮带清扫器采用硬质刮板结构, 通过调整与皮带表面的间隙来实现对皮带表层的清理。但是, 各条皮带机的输送带接口全部是采用冷粘技术处理的, 在接口处总会留下一定的缝隙。因此, 调整刮板与皮带的间隙问题就变得复杂了, 如果间隙过大, 就起不到清扫的作用, 反之, 如果间隙过小, 甚至无间隙, 那么硬质刮板就会直接作用于皮带表面, 清扫的效果好了, 但是对皮带的伤害极大, 极易造成皮带撕扯的隐患。当环境温度在零上摄氏度时, 皮带粘煤比较容易脱落, 只要保持住刮板与皮带的固定间隙, 整条皮带经过机头和机尾的两次清扫, 基本上可以满足清扫要求。但是, 在冬季作业, 该清扫器难于控制的弊病就会暴露出来。由于作业环境温度较低, 皮带上的附煤增多, 清扫效果不佳, 造成各级滚筒逐渐粘煤, 并形成冻煤直接固定在滚筒外周, 最终不得不停机处理。这种恶性循环的成因就是第一级清扫效果不佳, 逐级叠加造成的。只要从初始阶段控制住粘煤, 就能改善系统运行环境, 因此对清扫装置要加以改进和优化其布局。

2改进措施

通过对现有清扫器的使用和分析, 可以从几个方面加以改进:一是优化清扫器自身的结构;二是改进清扫器的安置点;三是改变皮带接口的粘结方式。

首先, 从清扫器自身的结构进行优化。原设计清扫器为硬质刮板结构, 如遇直接接触皮带表面, 将对皮带造成一定的损伤。那么将硬质刮板变成软接触就能改变这一状况, 所以在保持原结构件的基础上, 利用胶带条取代锰钢板就能完成改造, 同时清扫器的强度会有所降低, 可以采用双刮板结构, 就是一个清扫器上安装两条刮板, 中间留有一定的间隙便于落煤。这样的改造方法比较简单, 并且能够回收利用一些废弃的旧皮带, 不会增加生产成本。其次, 从清扫器的安置点进行改进。原清扫器安装在主滚筒和机尾滚筒的斜下方, 通过调整间隙后采用固定的装配方式安装。而改进后的清扫器从强度上有所减弱, 所以在安装方式上要加以优化。可以通过弹簧胀紧的方式, 使得两条胶带刮板面始终保持与皮带面紧密接触, 确保清扫效果更佳。这种弹性的清扫器就不能安装在滚筒斜下方了, 而是选择在滚筒的后下方。清扫器结构件安装在皮带架上, 两条刮板通过胀紧弹簧固定在结构件上, 并且通过调整弹簧的张力来控制清扫器刮板与皮带面接触的松紧程度, 实现最佳的清扫效果。最后, 改变现有皮带的接口粘结方式。通过计划性检修, 采用硫化热粘的方法处理皮带接口, 从而避免皮带接口处留有缝隙, 减少清扫器刮板对皮带的损伤。

此外, 根据皮带的长度及架构方式, 还可以增加清扫器的数量。比如在拉紧装置上方的两个改向滚筒处加装清扫器等。

3实际效果

皮带运输事故调查报告 第5篇

违章操作的处理通报

各科（室）队：

2014年5月29日早班，我矿发生一起严重的违章操作事件，现将违章经过及处理决定通报如下：

一、违章经过：

5月29日早班，在+1550水平123工作面，掘进队配备一名机运工王满满同时操作皮带运输机与刮板运输机进行运输作业，直到13：00左右，当班瓦检员黎洪文在123上山工作面闻到严重的胶皮燃烧臭味，瓦检员黎洪文立即下至123巷道，看见123巷道已是充满浓烟，瓦检员黎洪文立即跑到皮带机头，看见机头皮带正在冒烟而而且正在运行，瓦检员黎洪文立即关掉皮带运输机电源并用铁锹向皮带机头冒烟处泼水灭火，直至皮带不再冒烟，并向矿调度室进行汇报，并且一直值守观察直至火灾隐患完全消除，避免了因违章作业造成的严重后果。

二：事故原因：

由于掘进队在人员配备上存在严重的问题，一名拉运工同时操作两台运输设备，严重违章指挥、导致工人违章操作，当班拉运工王满满不负责任，安全意识差，刮板运输机机头处浮煤太多未及时清理使浮煤拉入刮板运输机底部停止正常运转，进一步导致皮带运输机机头浮煤阻塞皮带正常运转使皮带滚筒与局部皮带摩擦起火，严重违反操作规程、违章作业。经进一步对事故的调查发现，工队在皮带运输机综合保护进行保护设备运行时有些故障无法处理有些嫌麻烦，在未经机电科维修和同意的情况下将皮带输送机的综合保护甩掉不用，属严重违章操作。

三：处理决定：

1、松树滩煤矿掘进队安全管理松懈，在人员培训、安排上存在严重问题导致事故发生，在此给予通报批评并处以500元的经济处罚；

2、松树滩煤矿掘进队私自甩掉皮带输送机综合保护的事情安监科、机电科将组织人员进行彻底查处杜绝隐患，在此给予通报批评并处以500元的经济处罚；

3、拉运工王满满安全意识差，在此次事件中不负责任，安全意识差在此给予通报批评并处以300元的经济处罚；

4、安监科瓦检员黎洪文同志：该同志在本次事故中良好表现，充分体现了安监科瓦检员不怕苦，不怕累，安全基础扎实，处理安全事故果断、稳妥的工作作风，特奖励500元以资鼓励；

此次严重的违章指挥，违章操作事件险些造成更大的严重后果，对此各安全管理部门要高度重视杜绝此类事件的再次发生，安监科将加大力度进行监督检查如有类似情况将加大处罚力度。

望其他科室队工作人员认真吸取此次事件的教训，加强对员工的安全教育，遵章守纪，避免类似事件的再次发生。

松树滩煤矿安监科

带式运输机皮带撕裂问题浅析 第6篇

带式运输机是一种使用广泛的连续运输设备，在矿山、冶金、港口、物流等领域被大量应用，具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。目前，带式运输机正朝着高速率、大运量、长距离、大倾角方向发展，应用范围也越来越广泛。皮带是带式运输机的重要组成部分，属于核心构件之一，其成本占到了带式运输机整机的40%以上。输送机皮带的种类，主要是以带芯材质来区分，有帆布、合成纤维以及钢绳芯等，也有按强度等级来区分，通常达到中等强度的合成纖维芯皮带和钢绳芯皮带价格都比较贵。如露天选矿厂DTII型输送机，其输送量480t/h，皮带类型为钢绳芯皮带ST800（8+5）、输送带宽度1200mm、长度494500mm、输送速度2.0m/s。伴随着带式运输机应用范围的扩大，带式运输机皮带在使用过程中发生撕裂的事故也时有发生，并且事故率呈现上升趋势。作为带式运输机的主要构成部件，皮带撕裂对于带式运输机来说是一种破坏性很大的损坏形式，一旦皮带发生撕裂而未及时发现，往往在几分钟内就可以使整条皮带报废，而一条带式输送机皮带几十万上百万的造价，对任何一个企业来说，都是不小的损失，即便损坏程度较轻可以修补，付出的人力、时间对企业来说，也大大影响了正常的生产运行。鉴于带式运输机工作环境，以及作为一种损耗品，让皮带从完全意义上不产生撕裂、损坏现象似乎是不太可能，如何在发生撕裂问题时及时发现，也就是对运输机皮带进行必要的监测保护，应是保证带式运输机皮带正常损耗的应对举措。

2、带式运输机皮带撕裂的原因分析

在带式运输机工作过程中，对皮带造成损坏、撕裂危险的因素很多，且具有不确定性。从当前发生的皮带撕裂现象来分析其原因，有以下几个方面：

2.1皮带跑偏造成的撕裂。皮带跑偏是带式运输机较为常见的一种现象，在皮带运行过程中，由于负荷不均匀等问题会产生跑偏，单侧偏移较多时，会受到不均衡拉力或被夹伤及刮伤等，造成撕裂。从皮带发生跑偏到产生撕裂现象，通常会需要一个发展过程，且容易被人眼观察发现。只要时时检查，确保跑偏传感器工作正常，发现跑偏及时调整，一般可以杜绝因跑偏而起的皮带撕裂事故。

2.2带芯断裂抽芯造成的皮带撕裂。此种撕裂问题只发生于钢绳芯皮带，通常是在受到较剧烈的外力冲击时，皮带中的钢丝绳断裂，之后又经过长时间的磨压、拉扯，断裂的钢丝绳头从皮带接头处或磨损处露出，当露出的钢丝绳达到一定长度，极易被绞入滚筒、托辊等处而造成钢丝绳从皮带盖胶中抽出造成皮带撕伤。对于此种撕裂伤，防治起来并不困难，只需要加强巡查，发现外露钢丝绳头的长度超过30mm时，立即剪掉，便可消除隐患。

2.3物料卡压堵塞撕裂。这种情况发生在溜槽下部。由于溜槽前沿和皮带面之间的距离有限，且皮带下缓冲托辊呈间隔分布，自然承载力强度不均匀。当所运输的物料单侧长度超过这个距离时，在特殊的情况下容易使大块物料卡在溜槽前沿与皮带之间，强力挤压皮带造成撕裂。还有一种情况就是当装载点处给料突然增大，使皮带装料堵塞，经过长时间的摩擦，从而引起皮带撕裂。

2.4异物划伤导致的皮带撕裂。异物划伤主要有两种情况。一是长杆状利器压力性划伤。当进入溜槽异物的纵向尺寸大于其通过能力时，异物就会别在溜槽下部，通过皮带的向前运动增压，从而划伤皮带。二是利器穿透性划伤。根据流程需要，两条皮带的首尾衔接处要达到一定的空间落差，这样就给上部皮带的物料积蓄了一定的势能，当落到下部皮带时自然产生一定的速度。如果物料中意外混入尖锐利器，在接触皮带时由于惯性作用，利器下部直接穿透皮带卡在托辊上，上部被溜槽前沿挡住，形成利刀，在皮带向前运动的过程中造成撕裂。皮带跑偏和带芯断裂抽芯造成的皮带撕裂属于可以预知的皮带撕裂问题，通过消除现场安全隐患，完善规章制度、加强人员的操作培训及安全教育等手段，基本上是可以杜绝此类撕裂事故的发生的；但物料卡压堵塞以及异物划伤导致的皮带撕裂问题则是属于不确定性问题，仅靠规章制度来规范人的行为，通过对人的管理来消除危险源是无法解决问题的，此类问题在发生过程中往往没有明显的可供预测的先兆，只有通过先进的检测手段才能在发生皮带撕裂问题时加以及时的控制。

3、皮带撕裂检测保护装置

目前，皮带撕裂保护装置主要有嵌入法、光电传感技术、超声波技术等。国外从上世纪70年代开始研究皮带撕裂保护装置，在技术上较为先进。我国对于此方面的研究发展较为缓慢，目前，多集中在对皮带运输机的改造以及外测装置的研究上，如棒型检测器、弦线式装置、漏料检测器、超声波检测器等。

3.1嵌入式保护装置。嵌入法是英国、德国在上世纪70年代开始使用的一种在皮带中嵌入金属导线来进行皮带保护检测的方法。此类方法存在着一些缺陷，即皮带的连续运动易使导线因磨损而断裂；导线和皮带上的橡胶混合物之间易产生化学反应，从而破坏了导线接头的导电性，导致误动作。之后英国采用聚脂纤维做成的空心管套在导线外面，利用其摩擦系数较小的特点来保护导线不产生疲劳损坏，解决了导线因磨损而断裂的问题；德国用直径较小的镀锌钢绳作为导线，埋设在皮带上面层内，平行于皮带表面，导线接头处的折合端罩有轻合金护套，从而使导线避免接触皮带上部的橡胶混合物，提高了系统的可靠性。其它国家也开发出此类带保护装置的皮带，区别只是嵌入物的不同，如导电橡胶、光电纤维等。此类保护装置往往工艺较为复杂，成本也比较高，处理不当，对皮带的强度具有一定影响。

3.2X光探伤检测器。该装置主要是利用X光连续探伤的方法来检测皮带内的损伤情况，可以准确定位损伤部位。该装置由X光探测器、图像显示器和报警装置组成。在带速3.7m/s以下的皮带探伤时，皮带的运行和损坏情况可以自动进行影像保存，其分辨精度可达2mm。

3.3金属线圈检测器。金属线圈型检测器其构造是，在输送带的底层每隔一定距离，将一组金属线圈横向放置在带芯内，在其外侧两边安装一组电磁波发送与接收传感器，用以检测输送带的完整情况。当金属线圈的一侧在发送传感器附近经过时，线圈将产生感应电流，而该电流产生的电磁波将会被输送带另一侧的接受传感器截获。如输送带撕裂，则线圈也会被切断，接收传感器将接收不到电磁波信号，以此可以判断皮带被撕裂，可通过自动控制装置使输送机停止工作。

3.4超声波检测器。超声波检测器是在输送带容易被撕裂的托辊之间，装上能够产生超声波的导波管，使之产生超声波振荡，再通过检波器检波后发出相应信号。当皮带输送机处于正常运行状态时，超声波发送波、接受波正常，一旦输送带被纵向撕裂，导波管因弯曲而损坏，这时就会发出输送带纵向撕裂信号，使带式输送机停机。

4、结束语

总的来说，带式运输机皮带撕裂问题分为可预知性与未知性问题。对于可预知性问题，可以通过管理手段来加以预防消除；对于未知性问题，只有通过运用先进的检测保护装置，才能将因皮带撕裂造成的损失降到最低。

矿用井下皮带运输机智能控制系统 第7篇

关键词：PLC (可编程序控制器) ,控制装置,模块

现代煤矿高产高效的主要运输设备是皮带运输机。目前, 防爆变频器和变频拖动是符合皮带运输机拖动要求的价格适中的拖动设备。由于煤矿的生产条件特殊, 皮带运输系统的运煤量不是很均匀。当高速运行皮带运输机系统时, 如果负载量很低或是负载量为零时, 就会对机械传动系统造成很严重的磨损和浪费。同时电能消耗也是很大的。因为生产需要, 皮带运输机不能停止运行。根据皮带机运输系统的具体情况, 研究人员研制出井下皮带运输机智能控制系统。此系统可根据负载量的大小调节电动机的加速和减速, 这样可以保护皮带减少磨损。如果煤量频繁变化的话, 该系统就正好派上用场。既可以节约电能, 又可以降低设备损耗, 又能延长寿命。

1 皮带运输机的智能控制系统的硬件组成

控制装置, 变频器和执行电动机共同构成了皮带运输机智能控制系统。可编程序控制器PLC和D/A的转换模块组成了控制装置。隔爆壳主腔, 隔爆接线腔, 本安控制腔, 变频调速控制系统, 程序参数控制器共同构成了变频器。各驱动皮带机变频器的电流反馈信号提供了一些负载电流信号。

煤矿井下皮带运输机系统一般有双滚动驱动和多滚动驱动两种。一台电动机拖动一个单一的驱动滚筒。控制器PLC的功能很多, 大体上有平衡功率的功能, 给定起动信号的功能, 控制速度, 采集数据, 以及与其他控制器通信的功能。变频器的功能有, 故障反馈及诊断功能, 反馈运行状态, 反馈电流, 矢量控制无速度传感器, 控制加减速时间, 任意调节S形曲线的功能。除此之外, 变频器的功能还有保护过载, 漏电, 断相, 欠压, 过压等现象以及选择PID控制器和变频转换系统。煤矿井下使用的供电电压与广泛在市场上使用的变频器不同。

目前市场上的变频器多为IP23以下, 而煤矿井下使用的供电装置的外壳防护等级远远超过市场上的规范为IP44.。为保证井下施工的绝对安全, 所以选择ZJT系列的防爆型变频器, 它可以隔爆来确保安全。为满足宽范围变频调速和转矩大的需求, 要采用无速度传感器矢量控制的方法来调速变频。根据现场的工况需要, 来调整控制电动机的频率。为适应频率输出, 速度输出和功率输出的需要, 要设定好需要的频率和速度值。如果工作现场有变化时, 就要修改参数。

2 皮带运输机智能控制系统控制方案

矿用井下皮带机智能控制系统将测量前级和本级皮带的负载情况, 然后采集并比较计算负载电流信号。并向变频器输出模拟控制信号, 以及预置变频器的基准速度, 这样就可以调节电动机的速度, 皮带机就可以受智能控制系统的控制以最佳状态运行了。

皮带运输机智能控制系统的工作原理是, 首先, 要驱动控制本级和前级的皮带运输机的四台交流电动机, 这样才能满足电动机的软启动, 软停车和恒转矩变频器的调速控制功能。其次控制装置要选用合适的模块, 比如FX2N系列的PLC和A/D, D/A模块。A/D模块可采集本级和前级皮带运输机四台驱动电动机的负债电流信号。经过控制软件计算处理后的控制信号由D/A模块输出。变频器的基准速度可进行预置。要以相应的频率控制变频器, 调速并控制皮带运输系统, 以便于驱动多电动机, 平衡协调多皮带运行的自动功率。采用防爆控制箱的远程控制来控制系统, 显示胶带带速, 为保证控制器在故障情况下运行采用手动控制的方法。工变频转换系统可确保变频器故障时的停机损失和发生其他故障的安全运行。最后网络通信功能可实现控制系统的远程监测与控制, 这样系统就能够高效节能的运行了。

皮带运输机驱动系统的首选目标是软启动, 软停车的特性。皮带是用弹性的, 负载运行时惯性很大。皮带上的能量随停车速度值与加速度值的变大而变大。为了减小皮带运输机起停时产生的冲击, 也为了平稳启动, 可匹配S形的加减速时间。

采用无速度传感器矢量控制的变频调速装置可确保驱动电动机的输出转矩。无速度传感器的矢量控制就是依照电动机的参数和一些关系式检测控制量的励磁电流和转矩电流。为了达到矢量控制, 在励磁电流和转矩电流的指令值相同时, 输出转矩。如果在电动机上安装测速装置就可实现磁场的定向矢量控制, 但事实上安装测速装置很困难, 无速度传感器的控制系统不需要这种检测硬件, 不但降低了成本, 而且减轻的重量, 减少了电动机与控制器的连线。

井下胶带运输机的双滚筒驱动和多滚筒驱动如果同步起停, 可保证系统内的同步性能。保证各滚筒间的功率平衡就可以保证系统的运输能力。调整两个变频器的速度就可调整相应的电动机的速度差。电动机电流值可通过调整电动机的速度而趋于平衡。

PLC (可编程序控制器) 是一种自动控制装置, 集合了许多新型的技术, 比如计算机技术, 自动控制技术, 通信技术等。由于的体积小, 可靠性高, 组态灵活等特点, 工业控制领域广泛采用PLC。控制信号和指令通断信号可通过PLC来提供。

电流负载运算模块可以分段处理定子电流, 将定子电流的变化范围分为5段。如果检测的分段定子电流比其他分段电子电流大时, 就发布加速预警信号, 反之, 就发布减速预警信号。

综上所述, 矿用井下皮带运输机智能控制系统不但能实现皮带机的软起动和软停车, 还可以变频调速控制皮带机。皮带机运输系统的电能消耗和设备磨损因为这个智能系统而降低了。自然皮带机的安全系统提高了, 输送带的使用寿命也延长了。另外智能控制系统的A/D模块和可编程序控制器具备一些优点。另外控制系统的功能也多种多样, 比如可保护电动机, 自我诊断和检测网络。总之, 矿用井下皮带运输机智能控制系统由于功能强大, 运用前景很广阔

参考文献

[1]闫涵萍, 韩延国.矿用变频调速技术的研究与应用[J].西山科技, 2002.

[2]王志奎, 朱清慧.可编程控制器和交流变频器的开环, 闭环调速系统中的应用[J].现代电子技术, 2002.

皮带运输系统 第8篇

1 PLC技术概述

PLC (Programmable Logic Controller) 技术全称为可编程逻辑控制器, 即采用可编程的存储器来实现内部存储、控制、数据的计算处理功能, 并通过终端的模拟输入输出来辅助各种工业化生产。煤矿生产中引入PLC技术是煤矿运输改革中的一个重大举措, 可以很好地提升煤矿皮带运输的效率, 提升安全性和可靠性, 对推动技术进步有着重要的实践意义。

1.1 PLC技术的内容

具体来说, PLC的技术内容包括下面两部分。

(1) 对机械生产和系统运行进行控制, 保障系统正常运行, 机械运转安全有序。同时, 针对可能出现的故障问题进行诊断和预警管理, 保证机械生产顺利。

(2) 完成系统运行和生产中的数据运算。PLC利用和计算机技术的结合, 实现了快速的数据处理功能, 使得终端的智能控制更加简便、准确。

1.2 PLC技术的特点

和常见的逻辑控制技术相比, PLC技术具有本质的区别, 具体表现在技术优势方面。

(1) 具有较好的兼容性, 有利于技术更新。PLC技术对大部分设备都可以实现兼容运转, 具有较好的发展空间, 满足系统的扩充和升级需要。

(2) 供电性能有保障, 安全性较高。PLC技术在应用中对供电有着严格的要求, 如果突发断电情况, 将会对数据造成严重影响, 因而PLC技术为了避免发生断电损失, 采用了UPC供电系统, 以保障运转中的电量供应, 避免数据损坏, 提升系统运转的安全性。

(3) 具有较强的编译功能。PLC技术需要对生产中的许多设备进行管理。为了迎合生产需要, 会出现对工业生产的调整需求。因而, PLC技术在这一方面的优势十分显著, 可以快速调整工作顺序, 灵活进行编程管理, 随着生产改变而发生改变, 提升工作效率。

(4) 便捷维护。所有的工业技术都需要一定的维护支持, 而PLC技术的维护工作相对于一般技术有着明显的便捷性。一般系统维护需要断电拆卸进行维护, 因而时常需要中断生产。而PLC技术改变了这一模式, 直接采取简化的维护程序, 不需要关闭电源就能实现对各个零部件和线路的插拔, 保障效率的同时维护正常使用。

2 PLC技术在煤矿皮带运输中的变频改造

本文主要以西门子S7-300系列的CPU315PLC为案例, 介绍PLC技术在煤矿皮带运输中的实际应用。

2.1架构图

西门子S7-300系列的CPU315PLC和电脑共同组成了人机交互界面, 外部端口连接皮带运输的传感器, 形成一个完整的皮带运输体系。具体的架构图如图1所示。

架构系统的主要功能有以下几个部分:第一, PLC技术拥有32个路线的输出和输入, 因而具有较强的抗干扰能力、扩展能力和较高的可靠度, 可以适应于煤矿生产中的恶劣环境;第二, 皮带运输机上配有专业的保护传感器, 方便设备及时停车、启动以及运行;第三, 系统操作十分简单, 参数可以依据实际的生产需求进行修改, 操作员可以对整个运转情况通过远程终端的监控实时监督;第四, 皮带的运输可以监测故障信息, 自动进行诊断和反馈, 避免故障扩散, 保障生命财产的安全。

2.2煤矿皮带机的启动与制动荷载

皮带机在启动和制动的过程中, 由于输送带上的动张力过大, 可能会导致输送带的滑动, 进一步导致输送带传动面与驱动滚筒衬垫严重磨损和发热, 从而使输送带与滚筒间粘着系数降低, 甚至难于继续起动和运行。此外, 较大的动张力还会引发安全系数降低, 负荷增大, 导致附加位移过大而损坏机器。

制动时趋入点在空载下的最小张力Symin发生在反射波从张紧装置处反向返回时, 是在经历t时间后出现的。

而制动时趋入点在重载情况下, 发生在输送带承载分支和回程分支的边界上发生的反射波回传到该点时出现, 此后相遇点张力停止降低。

上述两个计算中, W'为空载输送带运行阻力。

2.3变频改造

皮带属于弹性材料, 因而在运转过程中包含了较大的能量储备, 一旦启动, 在没有软启动装置的条件下, 内部能量将快速释放, 在皮带上形成较大的张力波并沿途传播。动张力过大会对整体的机械系统架构产生加大的损坏, 这里借助PLC技术实现变频改造, 设立了3台变频调速装置, 如图2所示。

这一过程中, PLC在整个动态控制中发挥了作用, 利用I/O装置的反馈信息建立一个闭环回路的控制解决方案, 对参数的动态变化进行实时调整, 以实现电气设备的自适应运行。本次改造采用的西门子S7-300的指令运算相对普通芯片在速度和规模上有着显著优势, 可满足大部分复杂程序的计算需求。

4结语

本文基于煤矿皮带运输系统展开对PLC技术的应用探讨, 分析主要的工作结构、原理、架构图以及功能控制和变频改造技术, 证实PLC技术具有较好的实践应用效果。

摘要：煤矿皮带运输的主要控制系统是利用PLC技术来实现数据的传达和运算, 从而控制煤矿的生产。本文主要以PLC技术为研究对象, 分析其技术原理、结构和功能效果, 为进一步推动煤矿机电设备研究奠定基础, 以推动运输系统的进步。

关键词：运输,控制,原理,数据

参考文献

[1]胡奇芸, 于岩, 于卉.基于PLC的带式输送机电控系统设计及应用[J].煤矿机械, 2009, (3) :114-116.

第一原料场皮带运输机自动控制系统 第9篇

按照总体规划,第一原料场需新建1套皮带机运输系统,把混匀矿、球团分别输送给烧结机、高炉,以满足生产需求。该系统包括16条皮带运输机,其自动控制系统采用Profibus-DP总线结构和PLC软硬件设备,可实现生产过程的自动控制和设备的监控管理。

1 自动控制系统的硬件构成

1.1 自动控制系统特点

第一原料场占地面积大、设备分散,即使分站采用ET200远程站(放置在离设备较近的低压配电室)控制,从现场设备到配电室I/O模板仍需大量I/O接线,不利于现场维护。为此,针对第一原料场的特点,决定采用图尔克模板来实现现场设备的数据采集和过程控制,在每个现场设备附近都有对应的图尔克模板组成的分站,所有分站均通过Profibus-DP总线与主站通信。

1.2 自动控制系统硬件组成和网络结构

第一原料场采用西门子S7-400系列PLC自动控制系统。主站位于主控楼控制室,采用S7-400系列模板,包含电源模板PS407、CPU414-3PN/DP、通信处理器CP443-1、数字量输入/输出模板、模拟量输入/输出模板。现场采用BL67和BL20两种防护等级的图尔克模板:#1～#16分站位于环境恶劣的现场,采用防护等级高的BL67模板;A～E 5个分站位于低压配电室,采用防护等级相对低的BL20模板。每个分站包括Profibus-DP网关模板、电源模板、开关量输入/输出模板、模拟量输入/输出模板。

#1～#16分站位于每条皮带运输机附近,负责采集皮带机的手动信号、自动信号、起动按钮、停止按钮,电机的电流信号、轴承振动信号,保护装置的拉绳信号、打滑信号等;位于低压配电室的5个分站,负责采集配电回路中热继动作信号、运行信号等,并且控制接触器、变频器、软起动器的动作。

Profibus-DP总线的传输速率设置为187.5Kb/s。由于此速率下总线最大长度为1 000m,而该系统的数据传输距离最大为1 300m,因此在总线的中间位置安装了1个中继器,以增强信号,同时把网络分为3个网段,如图1所示。

2 自动控制系统的软件设计

本系统采用Step7 V5.4软件进行组态、编程,上位监控软件采用WinCC V6.0负责生产过程的监控和管理。

2.1 Step7与PLC的通信

要实现Step7与PLC的通信需进行硬件安装和通信组态。首先在运行Step7的计算机上安装CP5611通信卡,通过Profibus-DP总线与CPU414-3PN/DP的DP接口相连,实现Step7与PLC的通信;其次在Step7的SIMAT-IC管理器中执行菜单命令“选项”,打开“设置PG/PC接口”对话框,在中间的通信硬件列表中选择实际使用的CP5611,从而完成通信组态。

2.2 自动控制系统的程序编写

2.2.1 硬件组态

因为本系统采用了图尔克模板,所以在硬件组态前,首先应安装GSD文件,这样在硬件目录窗口中才能显示图尔克模板功能参数。硬件组态包括系统组态和模块参数设置:系统组态即按照实际的硬件系统,给机架各插槽分配对应的模板,并生成Profibus-DP网络,为每个站设置地址;模块参数设置是定义模板所有可调整的参数,如设置CPU模块的多种属性(起动特性、诊断参数、中断等),设置模拟量模板的测量范围、测量类型、中断触发条件等。

2.2.2 程序设计

系统的设备均为皮带运输机,其控制方式大同小异,每个电机的运行参数基本相同,因此使用带有形参的函数FB将一个电机的控制程序作为模板,经FC多次调用,对形参赋以不同的实参,从而实现对相似设备的控制。系统程序结构如图2所示。

按照皮带运输机高、低压控制方式,编写FB1和FB2两个功能块,从而自动生成背景数据块DB1和DB2。FCl～FC16对应16条皮带运输机,其中FC1～FC5对应5条高压皮带运输机,FC6～FC16对应11条低压皮带运输机。下面以E202低压皮带运输机为例,介绍程序的编写方法。

在低压功能块FB2中编写含形参的梯形图,完成其手动起动、自动系统顺序起动、自动系统顺序停车功能,如图3所示。建立E202低压皮带运输机对应的功能FC7,调用已生成的FB2功能块,在对应形参接口填入E202低压皮带运输机实际的I/O地址,如图4所示。E202低压皮带运输机的I/O地址分配见表1。

3 上位监控系统

3.1 上位监控系统与PLC控制系统的通信

首先在运行WinCC的计算机上安装工业以太网通信卡,并通过网线连接到CP443-1通信模块上,完成上位监控系统与PLC控制系统的物理连接;其次,在WinCC项目中添加SIMATIC S7 Protocol Suite通信驱动程序,在其通道单元TCP/IP填入CP443-1的IP地址、CPU的机架号和插槽号,即可建立上位监控系统与PLC的连接。

3.2 上位监控系统实现的功能

上位监控系统可以实现皮带输送机的顺序起动、顺序停止和出现事故时的紧急停车。上位监控画面包含工艺流程监控画面、故障报警画面、趋势画面、故障报警表画面等子画面。故障报警画面在每个设备出现故障时,可以具体显示是该设备哪个故障信号动作,以便快速处理问题;趋势画面可实时监测重要设备运行时的电压、电流趋势;故障报警表可显示近期报警记录。

4 结束语

投运以来,本控制系统运行稳定可靠,图尔克模板和DP总线的应用使安装调试简单方便,降低了故障率,满足了现场的生产工艺要求,同时上位监控画面操作简便、功能齐全。

摘要：介绍第一原料场皮带运输机自动控制系统的硬件组成、总线结构、程序编写、通信建立和监控系统功能。

皮带运输系统 第10篇

大多煤矿企业通过煤矿皮带系统运输选煤厂的煤炭物资, 该运输系统是选煤厂运输工作的核心系统, 重要组成部分。随着科学技术的进步, 煤矿开采中也引进了较为先进的现代化信息技术, 使得采煤工作方式有了质的改变, 煤矿皮带运输系统也开始更新换代, 以满足当前煤炭开采的需要。为了进一步提高煤炭运输的效率, 以便企业资源得以合理配置, 达到企业利益的最大化, 对于煤矿皮带运输系统中所采用的技术是目前研究的主要内容。

1 PLC技术

通过煤矿的管理者对煤矿皮带运输系统中各类技术的不断尝试, 发现PLC技术对煤炭皮带运输起着关键的作用, 对煤炭的开采与运输有着重要的意义。

1.1 PLC技术的发展历程

虽然PLC技术的起步较晚, 诞生时间比较短暂, 但是它的发展速度远远超过了当初研究人员的预测, 为世界煤炭的开采与运输作出了巨大贡献。世界上最早的可编程逻辑控制器是由美国的一家公司于1969年研制而成, 研究的目的是为了使煤炭运输系统有所改进和突破, 继而淘汰了继电器的控制程序, 诞生了取代它的PLC技术。由于刚研制出来, 各方面的技术都不是很成熟, 功能只是局限在计数、计时等。随着时代的发展, 微电子技术得以发展, 在20世纪70年代PLC技术被运用于微型计算机, 改善了原有功能的受限问题, 高水平的技术使得PLC技术可以充分发挥其功能与价值, 完成它的历史使命。

1.2 PLC技术的工作原理

PLC技术的工作原理没有人们想象中的那么难, 比较简单。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置, 专为在工业现场应用而设计, 采用了可编程序的存储器, 用以在其内部存储执行顺序控制、逻辑运算、定时、计数以及算术运算等操作指令, 并通过数字式或模拟式的输入、输出接口, 控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物, 它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点, 充分利用了微处理器的优点, 又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯, 特别是PLC技术的程序编制, 不需要专门的计算机编程语言知识, 而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式, 使用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都很方便。

1.3 PLC技术的特点

1.3.1 配置灵活

采用PLC技术所组成的动态系统, 处理作业能力强, 灵活性较高。在人们需要对其进行其他方面的控制时, 只需要重新编写程序就可以实现, 因此可以灵活地完成系统配置, 组成大小不一的规模。

1.3.2 编程简单

在对PLC技术进行编程的时候, 采用了梯形图语言, 这类语言学习起来比较简单, 容易被操作人员所掌握, 经过简单的培训就可熟练掌握编程技术, 极大地节省了企业的培训经费。该技术在编写程序时还具有明显的模块化和系列化的特点, 具备了各种软件, 适用范围比较广泛, 用户只需要根据实际情况灵活组合即可。

1.3.3 安全、可靠

由于煤炭的开采与运输会有大量的粉尘、温度比较高、距离高压过近等问题, 而以PLC技术为核心所形成的控制器很好地避免了这些不安全因素的出现。避免了各设备连续工作所产生的高温、高压环境, 减少了故障的出现, 缩短了故障的修复时间, 提高了煤矿作业的有效率。该技术适用于各类恶劣环境, 增加了系统运行的可靠性, 避免了一些不安全因素的出现。

1.3.4 扩展性强

PLC技术具有较强的组网与扩网能力, 方便皮带对其控制, 比传统的继电器控制系统节省了大量的资源, 能够更好地被人们所设计、安装以及维护。

2 PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用

在煤矿企业中, 首先设定好皮带运输系统的相关程序, 4台启动柜的常开点串接于它的合闸回路中, 但是合闸回路是经由启动柜的自保点组成。通过由合闸后真空断路器所形成的辅助接点把运行返回信号传送给PLC。在启动柜出现故障的时候, 主要表现为在设定好的时间内, 返回点的信号没有准时传送到PLC。存在故障时, 故障信息也会经由主电机在操作台主屏上显示出来, 以便相关的工作人员得以处理。其他的各台驱动配备采用三相电流、减速器、绕组温度自行进行分站处理。起车前先澎于预警, 控制对沿线皮带保护澎于检测, 若保护正常则其主电机输出点给皮带运行返回信号允许起车, 否则不能起车, 程序里设有张紧返回, 三相功率平衡保护等。因此, PLC技术在煤炭企业的应用, 改良了传统煤炭皮带运输问题, 提高了运输的效率, 推动了煤炭企业的发展。PLC技术运用在煤矿皮带运输系统中所起到的积极作用, 具体表现在了以下几个方面。

2.1 操作方式人性化

与传统继电器系统的操作方式不同, PLC技术在运用中, 有两种操作方式分别为手动操作和自动操作, 这两种方式可以自由切换, 不需要任何的辅助条件。用户在购到所需的PLC后, 只需按说明书的提示, 做少量的接线和简易的用户程序编制工作, 就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。方便了操作人员对其简单操作, 展现了它人性化的一面。

2.2 高效地控制设备的运行

PLC技术可以对整个煤炭运输系统起到一个监督与控制的作用, 有效掌控了系统中各项设备的开关, 工作人员可以根据实际情况的需要, 有选择性地对设备进行开启, 以实现PLC技术对系统设备的管理, 从而减少资源不必要的浪费, 提高工作质量。

2.3 实现自我诊断, 及时报警

PLC技术综合自身特点, 对煤炭运输工作中的一些问题进行合理的解决, 对煤矿皮带运输的不良现象进行了改善。主要体现在自我诊断和及时报警的两个方面, 对皮带运输系统进行了全面的检测, 以便在出现故障的时候及时预警。

3 PLC技术的展望

在最近几年, 我国也采用各种办法对国内的微处理器进行了大幅度的改善, 极大地提高了处理器的功能, 从而借助皮带保护控制主机的功能, 并且强化了微处理器的配套功能。以便PLC技术在各个方面灵活搭配, 对煤炭运输的应急状况及其他起到良好作用。在信息技术时代, PLC技术可以与计算机网络技术相结合, 对煤炭皮带运输系统中出现的系统故障、设备故障、意外事故等能够在最短的时间内做出救援反应与举措。PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用实现了集中控制, 更加安全可靠, 最重要的是能够提前及时告知可能出现的故障, 缩短修复时间, 在确保煤矿运输的基础上尽可能地减少维护的工作量, 提高效率, 确保效益最大化。由此可以看出, PLC技术具有很大的市场潜力、发展空间, 前景一片光明, 对皮带运输作业具有重要意义。

4 结语

本文首先通过对PLC技术的特点以及工作原理的重点介绍, 以便人们对该技术有一个清晰的概念。然后深入阐述了PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用以及展望。表明了PLC技术在皮带运输作业方面具有较多的优势, 被煤炭企业广泛运用, 将给运输行业带来更加高效的未来。

摘要：PLC技术是现代化技术的一种, 经过对内部程序的控制, 以实现机械生产。由于我国计划经济向着市场经济的快速转型, 使得继电器控制系统无法继续满足煤矿生产的需要, PLC技术在煤矿皮带运输系统中油然而生, 这是煤矿皮带运输系统的一次技术革新。该技术的应用, 有助于满足人们对煤矿的巨大需求, 有利于煤矿开采工作的高效进行, 加快了煤矿运输的速度。介绍PLC技术在煤矿皮带运输系统中的应用, 为后续的研究人员提供一定的理论参考。

关键词：PLC技术,煤矿,皮带运输系统,应用

参考文献

[1]杨龙昌, 杨丽.基于PLC技术的煤矿皮带运输系统的控制改造及展望[J].世界华商经济年鉴·科技财经, 2012 (9) .

[2]张思鑫, 周生强.PLC可编程控制程序在胶带运输系统中的应用——兖矿集团公司北宿煤矿[J].科技传播, 2011 (11) .

[3]张喜军.基于PLC技术的煤矿机电控制系统应用研究[J].华东科技:学术版, 2014 (1)

皮带运输系统 第11篇

关键词：皮带运输机跑偏落煤托辊清扫

引 言

皮带运输机作为井下煤炭生产系统中应用最多的一种连续运输设备，因具有结构简单、运输能力强、运输距离长、耗电量低、投资费用相对较低、安全可靠等优点，而被广泛应用在煤矿井下运输中。然而作为煤炭生产中的关键设备，皮带运输机的使用过程中也常常存在皮带跑偏、打滑、断带等故障，给煤炭生产企业带来较大的经济损失。现针对井下煤炭皮带运输机跑偏现象分析其产生原因并提出几种有效的解決方法。

1.皮带运输机工作中常出现的问题分析

引起皮带运输机的跑偏有很多种原因，如设计因素、安装问题及运行故障等。下面根据神华集团南翼1号井下皮带运输机在实际生产中出现的问题，分析规律和原因，提出几种改进的设计方法。

1.1由于煤炭落点不在皮带中间而引起的跑偏

皮带运输机空载运行时皮带运行正常，而运送物料时皮带跑偏。究其原因，通常是由于物料的落点不在输送带的中间。客观讲，实际落料很难按设计规律居中下落，这将导致皮带横断面上的物料偏斜。落料无规律的偏向输送带的任意一边，使皮带的重力作用不均，导致皮带两边的张力不同，从而造成皮带跑偏。

1.2由于承载托辊组运转不正常引起的跑偏

皮带输送机的承载轴承在安装时要求的精度很高，安装时稍微有点小的角度偏差就会引起皮带的跑偏，此外承载轴承组在运转过程中会由于轴承润滑、轴承磨损等问题，也会引起承载托辊组运转不正常，从而导致皮带跑偏。常见的解决是在制造时将托辊组的两侧安装孔都加工为长孔，以便进行调解的，具体要领是皮带方向哪一侧，托辊组的哪一侧朝皮带前进方向前移，或另外一侧后移。但这种方法需要的工作量太大，难以自动对皮带跑偏进行自动纠正。

1.3由于传动滚筒和改向滚筒积煤引起的跑偏

煤炭运输中皮带机的清扫非常重要，这主要是由煤炭物料的特性所决定。井下煤炭粉末比例较高，水分大，潮湿度和黏度比较大。皮带机运行中，皮带表面会黏结煤炭粉尘，如果清扫不彻底.就对设备运行产生影响。在井下煤炭连续运输时，如果粘结压实的煤炭粉尘卷入皮带滚筒并包裹在滚筒及承载托辊组上，形成锥形或厚度不均匀的硬块，造成滚筒的直径和外形发生改变，就会引起皮带的跑偏。更严重的是硬块积累到一定程度还会引起皮带断裂等重大事故。

2.解决皮带输送机跑偏的设计方法

2.1 解决落料问题引起的皮带跑偏的改进设计

为了解决落料引起的跑偏，可以调实际工作中落料口位置，这能有效的控制煤炭落点。此外，可以在落料口处增加平整落煤机构。平整落煤机构位于落料口后方，通过自身的重力及配重使煤炭均匀分布在输送带的中间，从而使输送带两边张力相同，达到防止皮带跑偏的目的。

2.2 解决由承载轴承组引起的皮带跑偏的改进设计

解决该问题的有效办法除上面提到的之外，可在在固定式托架的结构中，将两槽形托辊侧辊的外端向胶带运行方向偏斜调整、安装回转式调心托辊等。本论文中，现设计一种自动纠偏系统，该系统的结构如图1所示。

自动纠偏系统是在皮带运输机支架上安装一套皮带位置检测装置，并与安装在支架上的光纤传感器以及与放大器配套使用，系统中的PLC接受指令后发出调整命令使驱动装置动作以达到调整皮带位置的目的。工作时，光纤传感器对皮带的边缘实施区域检测，在正常运行状态（A区域）时，位于皮带边缘的光纤传感器1、2、3、4均无信号。当光纤传感器2有信号，1、3、4无信号时即为皮带向左侧跑偏，但情况尚不严重。当皮带运行过程中到达B区域即光纤传感器1、2有信号、3、4无信号时，则为皮带向左侧严重跑偏，由PLC发出指令，使执行机构中的气缸1#、2#推动承载托辊组向前方移动以纠正皮带的左跑偏。当光纤传感器1、2、4无信号、3有信号时即为皮带向右侧轻微跑偏。当皮带运行过程中到达C区域即光纤传感器1、2无信号、3、4有信号时，责为皮带向右侧严重跑偏，由PLC发出指令，使执行机构中的气缸3#、4#推动承载托辊组向前方移动以纠正皮带的右跑偏。当皮带返回正常A区域时，PLC发出指令使气缸停止运动。自动纠偏系统对皮带边缘进行实时检测并形成反馈回路，使皮带总是处于A区域，保证皮带正常运行时不跑偏。

图1自动纠偏系统的结构图2.3 解决由于滚筒积煤引起的皮带跑偏的改进设计

全自动皮带清扫器的应用可以解决滚筒积煤引起的皮带跑偏，杜绝严重事故。尾部滚筒全自动皮带清扫器的工作原理是利用气缸的恒压，使清扫的工作力始终保持相对恒定，有效清除滚筒上的积煤。当运行中刮片出现磨损，刮片与滚筒距离变大时，液压缸会推动刮片自动向前运动作间隙补偿。实际操作时，只需在初始时设定好液压缸的工作压力，之后无须调整和维护刮片。刮片的角度能够使滚筒上被清扫下来的煤屑自动落下，达到清扫目的。

3.结 论

3.1 在煤炭下料口处增加平整落煤机构时，要注意平整机构的位置是否能够将煤均匀的平整到皮带上，平整机构在应用过程中应当具有适当的调整余量，以适应不同的煤质，同时也要注意平整机构的配重，不能增加整个系统的负载。

3.2 自动纠偏机构的PLC接收到光纤传感器传到的信号后应有一定的容错机制，防止出现PLC频频误发动作指令，同时，发出动作时间指令的时间长短需要综合考虑皮带的运行速度以及皮带跑偏程度的轻重与否等因素。

3.3 全自动皮带清扫器的刮片角度应根据现场情况确定，只有调整到适合的角度才能让刮下的煤屑及时落下，并保证刮片对滚筒的清洁能力不损失。为防止落下的煤屑落到下方皮带上可考虑在其下方安装挡板。

3.4 整套设备适用于高产量、高度机械化采煤情况，由于初期投资较大，同时受井下恶劣工况影响，应定时检测各种设备运行情况，防止造成损失。

参考文献：

[1]王燕桥，寇子明，皮带输送机滚动轴承状态监测与故障诊断的研究[J].机械管理开发，2009，1：49-50.

[2]朱智，解决皮带输送机跑偏问题的方法，装备制造技术[J].2007，8：127.

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[4]刘新华，高架长距离皮带输送机的设计，生产实践[J].2009，14：62-64.

皮带运输系统 第12篇

一、PLC技术的概述

PLC是Programmable Logic Controller的英文缩写, 中文的意思为可编程逻辑控制器, 其本质是一种系统控制工具, 主要功能是对系统进行监管与控制, 通过PLC技术可以完善和弥补系统中存在的不足与漏洞, 从而使系统能够高效的进行工作。PLC技术是一种结合了传统的计算机技术、继电器技术和通信技术的新型的控制装置, 是专门用于工业控制的计算机, 其硬件与微型计算机基本相同, 主要包括电源、中央处理器、存储器、输入输出接口电路、功能模块和通信模块, 可以完成逻辑运算、顺序控制和算术操作等用户的指令, 控制各种类型的机械设施, 达到自动化生产的目的。从PLC技术的发展历程来说, PLC技术产生的较晚, 但其发展却很迅速, 短短几十年的时间, PLC技术就经历了数次技术革新, 使其在相对领域中处于领先的地位, 最早的编程逻辑控制器诞生于1969年, 由美国研制成功, 用于通用汽车的生产线上, 取得了较为满意的效果。从此PLC技术得到很多轻、重工业的关注, PLC技术也得到了快速的发展, 特别是随着微机技术的不断发展, 在可编程逻辑控制器中加入了中央处理器 (CPU) , 使其体积更小、性能更好并且处理速度更快, PLC技术在煤矿企业中发挥着越来越重要的作用。

二、PLC技术的特点

PLC技术的工作原理相对较为简单, 是一种以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统, 它结合的微机技术与传统继电接触控制技术的优点, 克服了继电接触控制技术接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性低的缺点。PLC技术的特点主要有:

1 PLC技术配置相对较为灵活

PLC可以通过重新编写程度, 就能实现对不同生产机械的控制, 灵活性较高, 可根据需要组成规模大小不一的控制系统。

2 PLC技术的编程简单

PLC采用的是梯形图语言, 相对于计算机语言来说, 这是一门较为简单的语言, 很容易掌握, 操作人员经过简单的培训, 就能熟练的掌握编程技术, 并且PLC技术还具有明显的模块化和系列化的特点, 操作人员可以根据需要进行灵活的组合, 就能满足不同条件下的控制需要。

3 PLC技术的安全性较高

煤炭在皮带运输过程中, 有诸多不安全的因素, 由于距离长、速度快, 各种设备在连续工作时容易产生高温、高压, 使运输设备损坏, 而PLC技术能够有效避免这些不安全因素, 增加了皮带运输系统的安全性和稳定性, 有效提高了煤矿作业的有效率。

4 PLC技术的扩展性较强

PLC技术具有较强的组网与扩网能力, 有利于控制系统的扩建, 利用PLC技术灵活性和模快化和系列化的特点, 能够更好的被设计、安装和维护, 在组网扩建时, 还能够节约大量的资源。

5 PLC技术的维护方便

传统的皮带控制系统在维护时需要断电以及拆卸, 皮带运输系统就会停止运行, 严重的影响到煤矿企业的生产效益, 而PLC技术改变了传统的维护方式, 通过技术上的创新, 维护程序上的优化, 做到了维护过程中不断电, 不停产, 保障了正常的生产活动。

三、PLC技术在煤矿皮带运输系统中的具体应用

煤矿皮带运输系统是在煤矿运输的重要设备, 能够明显影响到煤矿企业的生产效率, PLC技术应用于煤矿皮带运输系统后, 明显提高了皮带运输系统的安全性和稳定性, 进一步提升了皮带运输系统的工作效率, 也使煤矿皮带运输系统向现代化的方向迈进了一大步。PLC技术的具体作用主要表现在以下几个方面:

1 煤矿皮带运输系统的安全性得到了明显提升

安全生产是煤矿企业的头等大事, 传统的皮带运输系统出现故障时, 对生产设备的损毁较为严重, 并且还存在着较多的安全问题。PLC技术应用到皮带运输系统后, 能够对运输过程中出现的问题进行及时、有效的判定, 并做出相应的处置, 对皮带运输设施起到了有效的保护, 降低了其损毁程度, 也能够在很大程度上避免安全生产事故。

2 煤矿皮带运输系统的自动化程度有了明显提高

PLC技术实现了对煤矿皮带运输系统的全面监控, 通过与计算机系统的结合, 其自动化经程度有了明显的提高, 并且PLC技术在应用过程中可分为自动和手动操作, 在两种操作方式之间, 实现了自由切换, 人性化程度较高, 对运输系统中的任意设备进行有效的管理, 提高了工作效率。煤矿可根据煤矿生产的需要, 购买所需的PLC后, 用户只需要根据产品说明书, 通过少量的接线与编程操作, 就能将PLC运用到生产活动中去, 操作简单, 节约大量的人力物力, 减轻了煤矿企业的经济负担。

3 增强了煤矿皮带运输系统的自我诊断和预警能力

PLC技术能够对煤矿皮带运输系统进行有效的、全面的监督和管理, 对皮带运输系统的中出现的问题与故障, 能够及时做出自我判断, 并对其进行准确的定位和原因分析, 有利于问题与故障的解决。PLC技术还能够对皮带运输系统的存在的问题进行预警, 有利于工作人员及时的检修, 在一定程度上提高了检修率, 降低了故障率。

四、PLC技术应用过程中应注意的问题

通过研究发现, PLC技术在为煤矿皮带运输带来便利的同时, 工作环境、干扰、监控方面、信息处理方面、监管方面还存在着一些问题, 在使用过程中要加以注意, 以保证PLC设备的正常运行。

1 工作环境

PLC设备的工作温度需要控制在0~55℃, 在安装使用过程中, 要注意周围环境, 不能安装在高温环境中以及一些热量高的元件下面, 要使PLC周围保持良好的通风, 以利于热量的散发, 要使PLC尽可能避免振动, 必要时加装减震装置, 还要注意控制工作环境的湿度, 尽可能将其控制在85%以下, 以保证PLC的绝缘性, 保障系统的正常运行。

2 干扰方面

电磁干扰是影响PLC的最重要的一种干扰, 包括强电干扰、变频器干扰、信号线干扰等等, 电磁干扰的产生主要是由于电压或电流的剧烈变化。所以在PLC的运行过程中, 要加强抗干扰措施, 要合理处理电源, 设置隔离变压器、滤波器和输出电抗器, 防止变频器干扰;要科学合理的选择接地位置, 这是有效提升PLC工作质量的重要保证。

3 监控方面

由于监控设备多, 监控现场较为混乱, 而监控方案又不完善, 使监控设备仅仅实现了初级监控。

4 信息处理方面

煤矿皮带运输系统自动化程度越高, 其控制系统的信息传递量就越大, 通讯信息量越大, 对系统软件、硬件的要求就越高, 当前煤矿皮带运输系统的软件与硬件间的衔接不足, 监控效率不高。

5 监管方便

目前我国煤矿皮带运输的监管技术还不够成熟, 煤矿生产的监管水平还不高, 这也使得煤矿生产工艺全方位自动化监控水平较低, 这就导致煤矿企业皮带运输系统中一部分的设备无法自动运行, 在造成资源浪费的同时, 也导致皮带运输系统的监管困难和故障处理困难。

五、PLC技术未来的发展趋势

近几年来, 我国对微处理器的功能进行了大幅度的强化, 使皮带保护控制主机的功能得到了明显的提升, 使PLC技术在各个方面都能较好的满足煤炭运输的应急状况的需求。在未来, 随着信息技术不断发展, PLC技术也将会在运动控制功能和通讯功能上得到强化, 这也将是PLC技术未来的发展趋势。

总之, PLC技术应用于煤矿皮带运输系统中后, 对皮带运输系统产生了深远的影响, 但也发现了一些不足, 所以要对PLC技术进行更深入的认识, 不断的革新技术手段, 不断的提高煤矿皮带运输的自动化程度, 提高监控与监管水平, 最大限度的发掘皮带运输能力, 促进煤矿企业的发展。

参考文献

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