【正文】 皮帶運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)方案一 內(nèi)容摘要皮帶運(yùn)輸機(jī)是一種依靠摩擦驅(qū)動(dòng)以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械,可以將物料在一定的輸送線上,從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。在礦山的井下巷道、礦井地面運(yùn)輸系統(tǒng)、露天采礦場(chǎng)及選礦廠中廣泛應(yīng)用水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸,用于運(yùn)送生產(chǎn)原料和產(chǎn)品。傳統(tǒng)的控制裝置大部分采用繼電器聯(lián)鎖控制方式,個(gè)別在車間或工廠采用PLC裝置。采用PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng),小到單機(jī)控制,大到與計(jì)算機(jī)一起形成車間級(jí)以上的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。組態(tài)軟件的使用為生產(chǎn)流程的可視化和集中化管理提供了可能,當(dāng)應(yīng)用場(chǎng)合很大而各種生產(chǎn)傳輸環(huán)節(jié)又緊密聯(lián)系時(shí),通過(guò)組態(tài)軟件與PLC裝置組成的各種系統(tǒng)相結(jié)合,觀看到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況與運(yùn)行狀態(tài)。在組態(tài)界面中可以直觀的看到皮帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)并且能夠控制它的啟動(dòng)和停止。組態(tài)的界面更加人性化，而PLC控制又能可靠運(yùn)行，因此PLC與組態(tài)軟件系統(tǒng)的結(jié)合使生產(chǎn)控制更為方便了。1二．正文㈠課題的意義 隨著計(jì)算機(jī)工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)日趨完善，PLC（Programmable logic controllr程序邏輯控制）工業(yè)控制系統(tǒng)為各式各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用，其主要原因在于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案。本系統(tǒng)又有組態(tài)控制軟件的結(jié)合更方便可靠，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)時(shí)刻監(jiān)控到皮帶的運(yùn)行狀態(tài)，也可以將皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行過(guò)程的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。 帶式輸送機(jī)是煤礦井下和地面生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備。本文講的是基于組態(tài)的皮帶運(yùn)輸機(jī)傳輸控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)具有精度高、成本低、抗干擾能力強(qiáng)、故障率低、操作維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用價(jià)值，在建材、化工、食品機(jī)械、鋼鐵、冶金、煤礦等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛運(yùn)用。近些年，帶式輸送機(jī)又在其他一些產(chǎn)業(yè)部門表現(xiàn)出具有巨大的潛力和廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。 ㈡系統(tǒng)功能 皮帶運(yùn)輸機(jī)的傳輸系統(tǒng)由四臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1，M2，M3，M4帶動(dòng)。 ① 起動(dòng)時(shí) 起動(dòng)時(shí)先起動(dòng)最末一條皮帶機(jī)M4，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再起動(dòng)M3，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再起動(dòng)M2，經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)，再起動(dòng)M1。即M4M3M2 M1。 ②停止時(shí)停止時(shí)先停止最前一條皮帶機(jī)，待料運(yùn)完后再依次停止其它皮帶機(jī)。即M1M2M3M4。③出故障時(shí)當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而其后的皮帶機(jī)則待料運(yùn)完后才停止。例如M2故障，MM1立即停止，經(jīng)5秒延時(shí)后，M3停止，再經(jīng)過(guò)5秒，M4停止。④有重物時(shí)當(dāng)某條皮帶機(jī)上有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行5秒后停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)則待料運(yùn)完后才停止。例如，M3上有重物，MM2立即停止，過(guò)5秒后，M3停止，再過(guò)5秒，M4停止。㈢系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)控制方案有：繼電器控制系統(tǒng)、微機(jī)控制方式、PLC控制方式。 繼電器控制：控制功能是用硬件繼電器實(shí)現(xiàn)的。繼電器串接在控制電路中根據(jù)主電路中的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時(shí)間及溫度等參量變化而動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)裝置的自動(dòng)控制及保護(hù)，系統(tǒng)復(fù)雜，在控制過(guò)程中，如果某個(gè)繼電器損壞，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng) 的正常運(yùn)行，查找和排除故障往往非常困難，雖然繼電器本身價(jià)格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個(gè)控制柜價(jià)格非常高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。微機(jī)控制：微機(jī)控制也具有軟硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)功能的特點(diǎn)，而且目前的微機(jī)系統(tǒng)有專業(yè)的工控機(jī)適用于工業(yè)控制環(huán)境，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)，成本也較高。PLC控制：由于它采用的是程序指令實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體電路來(lái)控制，運(yùn)行十分穩(wěn)定、可靠；由于它內(nèi)部有特定的計(jì)數(shù)器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)的步進(jìn)控制，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專門的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶程序編制形象、直觀、方便易學(xué)，調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。 ①方案確定 通過(guò)對(duì)多種設(shè)計(jì)方案的比較，決定選擇可編程控制系統(tǒng)，相比于繼電器系統(tǒng)，它性能可靠性高，接線很簡(jiǎn)單，系統(tǒng)不復(fù)雜，易于維護(hù)，性能先進(jìn)，易于改造。和單片機(jī)系統(tǒng)相比，它編程簡(jiǎn)單，易于掌握，連線簡(jiǎn)單。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)性能先進(jìn)，但是價(jià)格昂貴，系統(tǒng)復(fù)雜，對(duì)于本系統(tǒng)而言實(shí)在是大材小用。綜上所述，本次設(shè)計(jì)應(yīng)選擇PLC控制更為合理。 上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。它在工業(yè)中的主要應(yīng)用有： ①開(kāi)關(guān)量控制，如邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序等； ②模擬量控制，部分PLC或功能模塊具有PID控制功能，可實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制； ③監(jiān)控，用PLC可構(gòu)成數(shù)據(jù)采集和處理的監(jiān)控系統(tǒng)； ④建立工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，為適應(yīng)復(fù)雜的控制任務(wù)且節(jié)省資源，可應(yīng)用于煤礦及現(xiàn)代工業(yè)的控制系統(tǒng)。 ② PLC選型原則在做出系統(tǒng)控制方案的決策之前，要詳細(xì)了解被控對(duì)象的控制要求，從而決定是否選用PLC進(jìn)行控制。機(jī)型的選擇可從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮： （1）對(duì)輸入／輸出點(diǎn)的選擇 要先弄清楚控制系統(tǒng)的I/O總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的15～20％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需PLC的點(diǎn)數(shù)。 （2）對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇 對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。 （3）對(duì)I/O響應(yīng)時(shí)間的選擇 對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的系統(tǒng)，PLC和I/O響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮I/O響應(yīng)問(wèn)題。但對(duì)模擬量控制的系統(tǒng)，特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問(wèn)題。 （4）根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型 不同的負(fù)載對(duì)PLC的輸出方式有相應(yīng)的要求。 （5）對(duì)在線和離線編程的選擇 計(jì)算機(jī)輔助編程既能實(shí)現(xiàn)離線編程，也能實(shí)現(xiàn)在線編程。在線編程需購(gòu)置計(jì)算機(jī)，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應(yīng)根據(jù)需要決定。 （6）對(duì)PLC結(jié)構(gòu)形式的選擇 在相同功能和相同I/O點(diǎn)數(shù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇PLC的結(jié)構(gòu)形式