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    管状带式输送机自动调偏装置电控方案_司洪岩.docx

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    管状带式输送机自动调偏装置电控方案_司洪岩.docx

    科技与信息 经过多方比对,本方案跑偏检测装置采用激光 位移传感器,它具有响应速度快、精度高、抗干扰能 力强,且适用于却大多数的固体物体的优点;执行机 构采用位移执行机构采用电动推杆,其具有设计新 颖精致、体积小、精度高、自锁性能好、卫生,电机直 接驱动,不需要管道的气源、油路等优点;信号处理 单元可以采用继电器硬件搭接和 PLC可编程逻辑 控制以及单片机等方式实现,下面将对几种实现方 法进行介绍。 2采用继电器硬件搭接 采用继电器硬件搭接实现圆管带式输送机自动 行相应方向的调整皮带机托辑,当皮带达到跑偏允 许范围内时,信号处理单元进行判断并发出停止修 正指令,从而达到调节跑偏的目的;当发生重度跑偏 时,信号处理单元发出皮带机停机指令。 目前管状带式输送机在国内外如化工、钢铁、造 纸、电力、煤炭、港口等多个行业得到越来越广泛应 用,但在运行过程中由于各种外部环境变化造成的 输送带跑偏扭转经常出现,不及时纠正可能造成输 送带或托辊的磨损,甚至可能造成输送带的撕裂或 者输送带管不能展开叠带等严重后果。因此,对管 状带式输送机输送带的扭转的纠正是必要的。 1自动纠偏装置的 工作原理 根据机械工艺要求和运行经验,圆管带式输送 机在正常运输状态下输送带的搭接位置允许在顺时 针或者逆时针方向较小的角度内发生扭转,一旦超 过这个角度范围就必须立即进行调整,一旦输送带 搭接位置超过顺时针或者逆时针 9 0 时,则圆管带 式输送机必须报警停车以保护输送带出现更为严重 的损失。 实现该功能主要是由跑偏检测装置、信号处理 单元以及执行机构共同完成 ;将四个跑偏检测装置 安装在皮带机容易发生跑偏的位置上,分别检测左 侧、右侧轻度跑偏和重度跑偏,当发生轻度跑偏时信 号处理单元进行判断并发出指令,驱 动执行机构进 管状带式输送机自动调偏装置电控方案 司 洪 岩 李 艳 婷 中煤科工集团沈阳设计研宄院有限公司,辽宁沈阳 110015 摘要本设计主要为管状带式输送机在运行过程中出现跑偏时,通过调偏装置可以自动调整提供电控 方案,通过三种电控方案进行对比探讨。 关键词跑偏检测装置信号处理单元执行机构可编程逻辑控制器单片机 中图分类号 TN91 文献标识码 A 文章编号 1672 -8289201406 -0037 -02 科技展望 2014/06 I 37 科技与信息 纠偏,当左侧轻跑偏时,检测装置发出信号,对应继 电器吸合,从而控制驱动装置做出相应调整,右侧发 生轻跑偏时,同理对应继电器吸合;当无论是左侧或 右侧发生重跑偏时,对应故障继电器动作,从而向远 方上位机发出停机指令,使皮带机停机。 此种方案优点是成本低廉,仅需要在驱动装置 旁设置一个现场小控制盒即可实现调偏功能。缺点 是调偏效果不如程序控制灵活,有调偏过度的可能, 且无法在远方(中控室)实时检测皮带跑偏状态和 调偏情况,出现故障查找故障点麻烦,后期维护和检 修成本稍高。 3 PLC可编程逻辑控制 方案二采用 PLC可编程逻辑控制器实现圆管 带式输送机自动纠偏,在驱动装置旁设置远程 10分 站,利用输入模块采集跑偏检测装置的信号,传输给 远程CPU,CPU收到信号后进行判断处理,由 CPU 将判断结果传输给远程输出模块,输出模块向调偏 执行机构发出执行指令,从而达到调偏目的。当出 现重跑偏时立即发出停机指令,使皮带机停机。 PLC程序原理为,在发生轻度跑偏时, PLC程序 间断的触发驱动装置,定时器 TO为触发时间,定时 器T1为间歇时间,即当发生轻跑偏时 PLC每隔 1.5 秒命令调偏执行机构进行调偏 1.5秒,两个定时器 的时间可根据现场调偏情况随意修改;当发生重跑 偏时 Q0. 3立刻输出指令,让皮带机停机。 此种方案优点在于,控制方式灵活,可根据现场 实际情况改写 程序,从而调整调偏节奏,进行逐步调 偏,可防止调偏过度的发生,并且可以监控到各个监 测点的跑偏情况,利于检修和维护。但相对于直接 继电器控制成本较高,需要增加沿线通讯光缆。 4单片机控制 方案三采用 AM7系列单片机实现圆管带式输 送机自动纠偏,在驱动装置旁设置单片机控制箱,将 采集跑偏检测装置的信号通过电压转化成 3. 3V的 高低电平信号传给单片机 1 ,单片机收到信号后进 行判断处理,将判断结果传输给单片机 10,将单片 机输出的3. 3V高低电平信号转换成可以驱动调偏 机构的 DC24V信号,从而达到调偏目的 。当出现重 跑偏时立即发出停机指令,使皮带机停机。 此种方案优点在于,采用单片机控制方式既有 PLC控制的优点的同时,又有成本低廉的优点,还可 以集成 485接口从而达到通讯的目的;同时此种控 制方式可以与机械调偏装置封装在一起,可以定位 成为成型产品,市场前景好,在同类调偏控制方案中 具有很强的市场竞争优势。缺点在于,目前单片机 板固定封装在特定的控制盒内,需要根据实际情况 定做 ;单片机在恶劣工况运行的稳定性、抗干扰性与 封装控制盒的固定方式及防护等级等关系密切,此 种方案前期投入成本会略高。 5结语 管状带式输送机应用越来越广泛,由于输送带 跑偏造成输送带管扭转而导致输送带损坏的严重后 果是圆管带式输送机推广的瓶颈。本文提出三种自 动调偏电控方案进行对比,在性能和价格等方面进 行分析,单片机控制方案具有成本低廉,调偏效果 好,并可以固化为成型产品等优点,具有很好的实用 性和一定的推广性。 参考文献 1 郭英,卢永军,常晓龙 .管状带式输送机跑偏原 因及调整方法 J.烧结球团, 2012 10 37 -5. 2 孟文俊,吴志芳 .管状带式输送机的调整和维护 J.起重运输机械, 20033. 3 鲍远亚,徐国锋 .管状带式输送机输送带的跑偏 和扭转的研究 J.现代机械, 200802. 4 邓则名,邝穗芳 .电器与可编程控制器应用技术 M.北京机械工业出版社, 2004. 5 冯建华,赵亮 .单片机应用系统设计与产品开发 M.北京人民邮电出版社, 2004. 38 I科技展望 2014/06

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