0、前言
帶式輸送機(jī)是運(yùn)輸煤的主要工具．它的損壞和修復(fù)會(huì)影響煤的生產(chǎn)．使整條生產(chǎn)線(xiàn)處于停滯狀態(tài)。帶式輸送機(jī)的保護(hù)和控制是煤生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)．市場(chǎng)上也有大量的帶式輸送機(jī)的保護(hù)裝置，主要是對(duì)帶式輸送機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)跑偏、張緊力、溫度、煙霧、撕裂、速度出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警。本文在進(jìn)行大量的調(diào)查和研究后，對(duì)帶式輸送機(jī)的保護(hù)控制設(shè)計(jì)方面提出了改進(jìn)方案。
1、功能設(shè)計(jì)
現(xiàn)階段帶式輸送機(jī)的保護(hù)裝置主要實(shí)現(xiàn)跑偏、張緊力、溫度、煙霧、煤位、撕裂、速度和急停八大保護(hù)，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)．保護(hù)裝置會(huì)根據(jù)故障進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警及顯示報(bào)警。本文針對(duì)這八大保護(hù)給予了可靠的控制，以及及時(shí)糾正故障，減少損失。
1.1速度保護(hù)和控制
(1)軟啟動(dòng)
帶式輸送機(jī)的直接起動(dòng)．使輸送帶的張力增加數(shù)倍．對(duì)輸送機(jī)的元部件產(chǎn)生很大的沖擊．影響了元部件、輸送帶及整機(jī)的穩(wěn)定性和使用壽命。雖然軟啟動(dòng)器的價(jià)格比變頻器的價(jià)格低．但由于本設(shè)計(jì)裝置會(huì)有輸送機(jī)正常工作時(shí)的速度控制，所以軟啟動(dòng)的控制裝置就用變頻器速度控制裝置a。當(dāng)控制系統(tǒng)發(fā)出啟動(dòng)或停止時(shí)．變頻器開(kāi)始工作，變頻器能夠自動(dòng)跟蹤電機(jī)的頻率、電壓和相位，實(shí)現(xiàn)同頻、同壓和同相位的切換，切換過(guò)程非常平穩(wěn)，所以電流不會(huì)有太大變化。
(2)速度保護(hù)和控制
除了啟動(dòng)和停止?fàn)顟B(tài)下．在10s內(nèi)當(dāng)輸送帶速度均在(50～70%)額定帶速，或帶速≤額定帶速的50%．或帶速≥額定帶速的l10%時(shí)．速度控制裝置應(yīng)工作，實(shí)現(xiàn)變頻控制。一定時(shí)間后，若速度仍超限，則中止帶式輸送機(jī)的運(yùn)行。
(3)雙向急停開(kāi)關(guān)保護(hù)
雙向急停開(kāi)關(guān)在任何一邊的拉線(xiàn)上施加40．120 N的力時(shí)，變頻器控制帶式輸送機(jī)的運(yùn)行，使帶式輸送機(jī)平穩(wěn)地中止，并能自鎖和復(fù)位。
1.2跑偏保護(hù)和控制
當(dāng)處于跑偏時(shí)，控制系統(tǒng)及時(shí)啟動(dòng)糾偏裝置，同時(shí)報(bào)警燈點(diǎn)亮。當(dāng)跑偏傳感器探桿的偏轉(zhuǎn)角度達(dá)設(shè)定值，啟動(dòng)語(yǔ)音報(bào)警，并強(qiáng)制帶式輸送機(jī)停機(jī)。當(dāng)帶式輸送機(jī)停止運(yùn)行的時(shí)候．可以手動(dòng)啟動(dòng)糾偏裝置．
1.3張緊力保護(hù)和控制
當(dāng)張緊傳感器檢測(cè)裝置檢測(cè)到輸送帶松時(shí)．報(bào)警燈亮，使張緊裝置拉緊輸送帶；反之，輸送帶過(guò)緊時(shí)．張緊裝置放松輸送帶，從而有效地控制帶式輸送機(jī)的張緊程度。當(dāng)帶式輸送機(jī)的輸送帶張緊程度超限時(shí)，啟動(dòng)語(yǔ)音報(bào)警，并中止帶式輸送機(jī)的運(yùn)行。
1.4溫度、煙霧保護(hù)和控制
(1)溫度保護(hù)和控制
在測(cè)溫點(diǎn)溫度傳感器的測(cè)溫頭測(cè)到的溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，報(bào)警燈亮，同時(shí)噴水降溫。當(dāng)超過(guò)一定的時(shí)間溫度仍然很高，啟動(dòng)語(yǔ)音報(bào)警并強(qiáng)制帶式輸送機(jī)停機(jī)。
(2)煙霧保護(hù)和控制
連續(xù)2s內(nèi)．當(dāng)被監(jiān)測(cè)的環(huán)境中煙霧濃度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，報(bào)警燈點(diǎn)亮，同時(shí)噴水降低煙霧濃度。當(dāng)超過(guò)一定的時(shí)間煙霧濃度仍然很高，啟動(dòng)語(yǔ)音報(bào)警并強(qiáng)制帶式輸送機(jī)停機(jī)。
1.5堆煤保護(hù)和控制
當(dāng)煤位傳感器在2s內(nèi)連續(xù)檢測(cè)到煤位超過(guò)預(yù)定位置，觸桿的偏轉(zhuǎn)角達(dá)到設(shè)定值，裝置應(yīng)報(bào)警，同時(shí)中止帶式輸送機(jī)的運(yùn)行。
1.6撕裂保護(hù)和控制
當(dāng)撕裂傳感器檢測(cè)到輸送帶撕裂時(shí)．控制系統(tǒng)中止帶式輸送機(jī)的運(yùn)行。
1.7集中控制
正常啟動(dòng) 當(dāng)多臺(tái)裝置聯(lián)機(jī)并置于集中控制方式時(shí)，首臺(tái)（或前臺(tái)，下同）可以控制下l臺(tái)延時(shí)啟動(dòng)，延時(shí)期間具有預(yù)警功能．同時(shí)對(duì)全線(xiàn)的系統(tǒng)狀態(tài)作對(duì)位顯示．
正常停車(chē)首臺(tái)輸送機(jī)停機(jī)時(shí)．下l臺(tái)輸送機(jī)延時(shí)聯(lián)鎖停機(jī)，即向其供煤的輸送機(jī)延時(shí)1_2 s停機(jī)，并處于聯(lián)鎖狀態(tài)。同時(shí)，故障停機(jī)的那l臺(tái)向全線(xiàn)發(fā)出故障語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)，并作對(duì)位顯示。
1.8單臺(tái)控制
當(dāng)裝置為手動(dòng)工作方式．即作為單臺(tái)使用時(shí)，其啟動(dòng)和停車(chē)受自身的控制。單臺(tái)方式下具有與集控方式下完全相同的故障保護(hù)、語(yǔ)音報(bào)警及對(duì)位顯示等功能．
2、硬件設(shè)計(jì)原理
系統(tǒng)通過(guò)不同的傳感器來(lái)檢測(cè)帶式輸送機(jī)的煤位、跑偏、張緊力、溫度、煙霧、撕裂、速度的狀況，當(dāng)出現(xiàn)故障后．單片機(jī)根據(jù)所采集的信息進(jìn)行判斷、分析，并發(fā)出指令控制和糾正帶式輸送機(jī)的運(yùn)行狀況，并報(bào)警和顯示。鍵盤(pán)用來(lái)輸入所設(shè)定的參數(shù)，顯示器顯示所測(cè)量的參數(shù)，并顯示故障報(bào)警的類(lèi)型。結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
(1)速度檢測(cè)和控制
電機(jī)的轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)換成矩形脈沖信號(hào)，經(jīng)光電隔離后進(jìn)入單片機(jī)計(jì)數(shù)器，由計(jì)數(shù)器值獲得電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速．與設(shè)定轉(zhuǎn)速比較．經(jīng)PID控制器調(diào)節(jié)后，單片機(jī)產(chǎn)生PWM波．從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的閉環(huán)變頻調(diào)速．
(2)跑偏檢測(cè)和控制
當(dāng)輸送帶跑偏時(shí)，檢測(cè)裝置發(fā)出信號(hào)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，控制系統(tǒng)及時(shí)啟動(dòng)糾偏電機(jī)．帶動(dòng)糾偏執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，從而達(dá)到糾偏的目的。
(3)張緊力檢測(cè)和控制
當(dāng)張緊力傳感器檢測(cè)到輸送帶張緊故障時(shí)，把檢測(cè)信號(hào)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)分析帶式輸送機(jī)的張或者緊的狀況，通過(guò)控制帶式輸送機(jī)的滾筒的位置來(lái)調(diào)節(jié)輸送帶的松緊。
(4)溫度、煙霧檢測(cè)和控制
當(dāng)溫度傳感器和煙霧傳感器檢測(cè)到故障時(shí)．單片機(jī)通過(guò)控制電磁閥來(lái)降水，以此來(lái)降低溫度和煙霧濃度．
3、軟件設(shè)計(jì)
流程圖見(jiàn)圖2。
當(dāng)傳感器檢測(cè)到帶式輸送機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)裝置先對(duì)其進(jìn)行分析和調(diào)整．并使相應(yīng)的報(bào)警燈亮．一定時(shí)間后檢測(cè)到仍然超出初始化設(shè)置的值時(shí)，保護(hù)裝置的速度保護(hù)控制輸送帶，使輸送帶軟停止。當(dāng)按下啟動(dòng)或者急停按鈕時(shí)，保護(hù)裝置的速度保護(hù)控制輸送帶軟啟動(dòng)或軟停止。
4、結(jié)語(yǔ)
帶式輸送機(jī)的工作環(huán)境一般都比較惡劣，所以在帶式輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中．應(yīng)及時(shí)地檢測(cè)帶式輸送機(jī)的各種性能和保護(hù)參數(shù)是否正常．以保證帶式輸送機(jī)安全高效穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。及時(shí)地對(duì)帶式輸送機(jī)進(jìn)行保護(hù)控制，可以大大地降低成本、提高生產(chǎn)效率。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
刮板輸送機(jī)
3、
斗式提升機(jī)
