【正文】 載并接續(xù)流二極管負載通過續(xù)流二極管 釋放能量此時 LED 不亮表示該輸出點的狀態(tài)為 0 雙向晶閘管輸出單元 在雙向晶閘管輸出單元中輸出電路采用的開關(guān)器件是光控雙向晶閘管電路如圖 34 所示圖中 T 為光控雙向晶閘管兩個晶閘管反向并聯(lián) LED 為輸出點狀態(tài)指示 R2C 構(gòu)成阻容吸收保護電路 FU 為熔斷器 工作原理為當對應(yīng)于 T的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為 1時發(fā)光二極管導(dǎo)通不論外接電源極性如何都能使雙向晶閘管 T導(dǎo)通負載得電同時輸出指示燈 LED點亮表示該輸出點接通當對應(yīng)于 T 的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為 0 時 T 關(guān)斷負載失電指示燈 LED滅 晶體管為無觸點開關(guān)所以晶體管輸出單元使用壽命長響應(yīng)速度 快雙向晶閘管輸出型 PLC 的負載電源可以根據(jù)負載的需要選用直流或交流 繼電器輸出單元 繼電器輸出單元的電路如圖 36 所示圖中 LED 是輸出點狀態(tài)顯示器 J 為一小型直流繼電器 其工作原理為當對應(yīng)于 J的內(nèi)部繼電器狀態(tài)為 1時 J得電吸合其常開觸點閉合負載得電 LED點亮表示該輸出點接通當對應(yīng)于 J內(nèi)部繼電器狀態(tài)為 0時 J失電其常開觸點斷開負載失電指示燈 LED 滅表示該輸出點斷開 繼電器輸出型 PLC 的負載電源可以根據(jù)需要選用直流或交流繼電器觸點電氣壽命一般為 10～ 30 萬次因此在需要輸出點頻繁的場合如高頻脈沖輸出應(yīng)選用晶體管或晶閘管輸 出型的 PLC 另外繼電器從線圈得電到觸點動作存在延遲時間造成輸出滯后于輸出的原因之一 圖 36 繼電器輸出電路 編程工具 編程工具是開發(fā)應(yīng)用和檢查維護 PLC 以及監(jiān)控系統(tǒng)運行不可缺少的外部設(shè)備編程工具主要作用是用來編輯程序調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行還可以在線測試 PLC的內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)與 PLC進行人機對話等編程工具可以是專用編程器也可以是配有專用編程軟件包的通用計算機 智能單元 PLC 還有多種智能單元智能單元本身是一個獨立的計算機系統(tǒng)它有自己的CPU系統(tǒng)程序存儲器以及與外界相連的接口對組合式 PLC智能單元是 PLC系統(tǒng) 的一個模塊它與 CPU單元通過系統(tǒng)總線相連接并在 CPU單元的協(xié)調(diào)管理下獨立的進行工作不參與循環(huán)掃描對整體式 PLC 主機通過 IO 擴展接口與智能單元連接 目前已開發(fā)的常用智能單元有 AD 單元 DA 單元高速計數(shù)單元位置控制單元PID 控制單元溫度控制單元和各種通信單元等 PLC 的工作方式 在繼電器控制電路中當某些梯級同時滿足導(dǎo)通條件時這些梯級中的繼電器線圈會同時通電也就是說繼電器控制電路是一種并行工作方式 PLC 是采用循環(huán)掃描的工作方式在 PLC執(zhí)行用戶程序時 CPU對梯形圖自上而下自左向右的逐次進行掃描程序的執(zhí)行是按語 句排列的先后順序進行的這樣 PLC 梯形圖中各線圈狀態(tài)的變化在時間上是串行的不會出現(xiàn)多個線圈同時改變狀態(tài)的情況這是 PLC 控制與繼電器控制最主要的區(qū)別 PLC 的循環(huán)掃描工作方式 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式它可以看成是一種由系統(tǒng)軟件支持的掃描設(shè)備不論用戶程序運行與否都周而復(fù)始的進行循環(huán)掃描并執(zhí)行系統(tǒng)程序規(guī)定的任務(wù)每一個循環(huán)所經(jīng)歷的時間稱為一個掃描周期每個掃描周期又分為幾個工作階段每個工作階段完成不同的任務(wù)一個循環(huán)掃描過程可歸納為五個工作階段各階段完成的任務(wù)如下 公共處理階段 在每一次掃描開始之前 CPU 都要進行復(fù)位 監(jiān)視定時器硬件檢查用戶內(nèi)存檢查等操作如果有異常情況除了故障顯示燈亮以外還判斷并顯示故障的性質(zhì)如果屬于一般性故障則只報警不停機等待處理公共處理階段所用的時間一般是固定的不同機型的 PLC 有所差異 程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段 CPU 對用戶程序按先左后右先上后下的順序逐條地進行解釋和執(zhí)行 CPU 從輸入映像寄存器和元件映像寄存器中讀取各繼電器當前的狀態(tài)根據(jù)用戶程序給出的邏輯關(guān)系進行邏輯運算運算結(jié)果在寫入元件映像寄存器中 掃描周期計算處理階段 若預(yù)先設(shè)定掃描周期為固定值則進入等待狀態(tài)直至達到該設(shè)定值時掃描再往下進行若設(shè)定 掃描周期為不定的則要進行掃描周期的計算 掃描周期計算處理所用的時間很短可將其視為零 IO 刷新階段 在 IO 刷新階段 CPU 要做兩件事情其一從輸入電路中讀取各輸入點的狀態(tài)并將此狀態(tài)寫入輸入映像寄存器中也就是刷新輸入映像寄存器的內(nèi)容自從輸入映像寄存器就與外界隔離無論輸入點的狀態(tài)怎么變化輸入映像寄存器的內(nèi)容都保持不變一直到下一個掃描周期的 IO 刷新階段才會寫進新內(nèi)容這就是說各輸入映像寄存器的狀態(tài)要保持一個掃描周期不變其二將所有輸出繼電器的元件映像寄存器的狀態(tài)傳送到相應(yīng)的輸出鎖存電路中再經(jīng)輸出電路的隔離和功率放大部分傳送 到 PLC 的輸出端驅(qū)動外部執(zhí)行元件動作 IO 刷新階段的時間長短取決于 IO 點數(shù)的多少 外設(shè)端口服務(wù)階段 這個階段里 CPU 完成與外設(shè)端口連接的外圍的通信處理完成上述各階段的處理后又返回公共處理階段周而復(fù)始的進行掃描 執(zhí)行用戶程序的掃描階段其特點是其一在執(zhí)行用戶程序的過程中輸入映像寄存器的狀態(tài)不變其二元件映像寄存器的內(nèi)容程序的執(zhí)行在改變前一步的結(jié)算結(jié)果隨即作為下一步的結(jié)算條件這一點與輸入映像寄存器完全不同其三程序的執(zhí)行是由上而下進行的所以各梯級中的繼電器線圈不可能同時改變狀態(tài)其四執(zhí)行用戶程序的結(jié)果要保持到下一個掃描 周期的用戶程序執(zhí)行階段 PLC的循環(huán)掃描工作方式也為 PLC提供了一條死循環(huán)自診斷功能在 PLC內(nèi)部設(shè)置了一個監(jiān)視定時器 WDT 其定時時間可設(shè)置為大于用戶程序的掃描時間在每個掃描周期的公共處理階段將監(jiān)視定時器復(fù)位在正常情況下監(jiān)視定時器不會動作如果由于 CPU 內(nèi)部故障使程序進入死循環(huán)那么掃描周期將超過監(jiān)視定時器的定時時間這時監(jiān)視定時器 WDT 動作使 PLC 運行停止以提示用戶排查故障 PLC 的 IO 滯后現(xiàn)象 由于 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式而且對輸入和輸出信號只在每個掃描周期的 IO 刷新階段集中輸入并集中輸出所以必然會產(chǎn)生輸出 信號相對輸入信號的滯后現(xiàn)象掃描周期越長滯后現(xiàn)象越嚴重但是一般掃描周期只有十幾毫秒最多幾十毫秒因此在慢速控制系統(tǒng)中可以認為輸入信號一旦變化就立即能進入輸入映像寄存器中其對應(yīng)的輸出信號也可以認為是及時地而在要求快速響應(yīng)的控制中就成了需要解決的問題 PLC 產(chǎn)生的 IO 滯后現(xiàn)象除了上述原因以外還與下面的因素有關(guān) 輸入濾波器對信號的延遲作用 由于 PLC 的輸入電路中設(shè)置了濾波器濾波器的時間常數(shù)越大對輸入信號的延遲作用越強從輸入端 ON 到輸入濾波器輸出ON所經(jīng)歷的時間為輸入 ON延時有的 PLC其輸入電路濾波器的時間常數(shù)可 以調(diào)整 輸出繼電器的動作延遲 對繼電器輸出型的 PLC把從輸出鎖存器 ON到輸出觸電 ON所經(jīng)歷的時間稱為輸出 ON延時一般需十幾個毫秒所以在需要輸入輸出有較快響應(yīng)的場合最好不要使用繼電器輸出型的 PLC 用戶程序的語句編排 32 控制裝置功能 帶式輸送機微機控制裝置主要由礦用本質(zhì)安全型帶式輸送機操作臺控制箱以及各種保護傳感器等組成主電機是是否投入可人為選擇同時系統(tǒng)即可進行自動控制也可實現(xiàn)手動控制并且對系統(tǒng)得主要運行參量和設(shè)備工況采取了可視化實時監(jiān)控力求系統(tǒng)控制柔性化顯示數(shù)字化操作簡單化結(jié)構(gòu)模塊化 圖 37 PLC 結(jié)構(gòu)示意圖與機械系統(tǒng)啟動裝置以及變頻系統(tǒng)構(gòu)成機電一體化帶式輸送機可控起動系統(tǒng)使帶式輸送機在任何工況下均能平穩(wěn)的起動開車 根據(jù)停車性質(zhì)也可實現(xiàn)軟停車控制與帶式輸送機綜合保護裝置相配合完成常規(guī)保護如跑偏溫度煙霧速度煤位堆煤247。時 08 否則 1 輸送帶總厚度 mm 改向滾筒直徑可按下式確定 08 081000 800mm 27 06 0mm 28 式中 尾部改向滾筒直徑 mm 其他改向滾筒直徑 mm 傳動滾筒直徑 mm 滾筒直徑 mm 500 500 630 500 630 800 630 800 1000 630 800 1000 1250 800 1000 1250 1400 綜合考慮以上幾條因素我們選擇傳動滾筒直徑 1000mm 尾部改向滾筒以及拉緊裝置處改向滾筒的直徑 800mm 頭部改向滾筒直徑為 0mm 各個滾筒表面均為人字形溝槽的橡膠覆蓋面 直線區(qū)段阻力 對于承載分支 表 2 輸送帶沿托輥運行的阻力系數(shù) 工作條 件 ω′槽形 ω 平行 滾動軸承 含油軸承 滾動軸承 含油軸承 清潔干燥 002 004 0018 0034 少量塵埃正常濕度 003 005 0025 0040 大量塵埃濕度大 004 006 0035 0056 29 9830[13302083003cos176?！?3176。 15176。 176。 mm 表 22 物料斷面系數(shù) 動堆積角 10176?！?480176。畢業(yè)設(shè)計（論文） 皮帶運輸機設(shè)計 摘 要 目 錄 I 1 緒 論 1 11 帶式輸送機的技術(shù)發(fā)展 1 12 帶式輸送機工作原理 4 13 常用帶式輸送機類型與特點 5 2 帶式輸送機施工設(shè)計 9 21 概述 9 22 基本參數(shù)的選擇確定 11 23 驅(qū)動裝置及其布置 31 24 清掃裝置 35 25 制動裝置 36 26 交流變頻技術(shù) 37 3 帶式輸送機電控裝置 43 31 可編程控制器 PLC 原理及應(yīng)用 43 32 控制裝置的功能及工作原理 52 4 帶式輸送機的安 裝與維護 62 41 帶式輸送機的安裝規(guī)范 62 42 帶式輸送機的維修 63 5 結(jié)論 66 參考文獻 67 致 謝 68 1 緒 論 輸送機是在一定的線路上連續(xù)輸送物料的物料搬運機械又稱連續(xù)輸送機輸送機可進行水平傾斜和垂直輸送也可組成空間輸送線路輸送線路一般是固定的輸送機輸送能力大運距長還可在輸送過程中同時完成若干工藝操作所以應(yīng)用十分廣泛可以單臺輸送也可多臺組成或與其他輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)以滿足不同布置形式的作業(yè)線帶式輸送機是輸送能力最大的連續(xù)輸送機械之一其結(jié)構(gòu)簡單運行平穩(wěn)運轉(zhuǎn)可靠能耗低 對環(huán)境污染小便于集中控制和實現(xiàn)自動化管理維護方便它是運輸成件貨物與散裝物料的理想工具因此被廣泛用于國民經(jīng)濟各部門尤其在礦山用量最多規(guī)格最大 11 帶式輸送機的技術(shù)發(fā)展 中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的雛形 17世紀中開始應(yīng)用架輸送散狀物料 19世紀中葉各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機相繼出現(xiàn) 1868 年在英出現(xiàn)了帶式輸送機 1887 年在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機 1905 年在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機 1906 年在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機此后輸送機受到機械制造電機化工和冶金工業(yè)技術(shù)進步的影響不斷完善逐步由完成車 間內(nèi)部的輸送發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分 1880 年德國 LMG 公司設(shè)計了一臺鏈斗挖掘機其尾部帶一條蒸氣機驅(qū)動的帶式輸送機 1896 年美國紐約頒布了魯賓斯為帶式輸送機的發(fā)明人 20 世紀 30 年代隨著德國褐煤露天礦連續(xù)開采工藝的發(fā)展帶式輸送機也隨之得到迅速地發(fā)展二次大戰(zhàn)前德國褐煤露天礦已出現(xiàn) 16m 帶寬的帶式輸送機 50 年代開發(fā)出的鋼繩芯輸送帶為帶式輸送機長距離化和大型化創(chuàng)造了條件前西德為了擺脫石油危機帶來的影響開發(fā)了年產(chǎn) 4000～ 5000 萬 t 的褐煤露 天礦并在 50～ 60 年代為日 10 萬方的斗輪挖掘機開發(fā)了配套的 30m 帶寬的帶式輸送機帶速為 68ms 后經(jīng)科研開發(fā)將帶速提高到 75ms使 但運量仍保持 375萬 th單條帶式輸送機的裝機容量為6 2021kW 是當今運量最大的帶式輸送機 70 年代開始西方各國推廣斜井帶式輸送機德國魯爾區(qū) HanselProsperⅡ煤礦使用了當今規(guī)格最大的斜井帶式輸送機其帶寬為 14m 帶速為 55ms 帶強為st7500Nmm整機傳動功率為 2 3100kW同步電機電機轉(zhuǎn)子直接固定在滾筒軸上從而省去了減速器同步機用交直交變頻裝置調(diào)速起制動過程 非常平穩(wěn)起動時間可達 140s制動時間達 40s輸送帶保證壽命達 20年該機上下分支輸送帶都運送物料向上運煤 1800th 下分支向下運矸石 1000th 提高高度達 700 余米 經(jīng)過一百年的發(fā)展帶式輸送機已成為一個龐大的家族不再是常規(guī)的開式槽型或直線布置的帶式輸送機而是針對生產(chǎn)需求設(shè)計出各種各樣的特種帶式輸送機例如彎曲型線摩擦型大傾角型可伸縮型吊掛型管式吊掛管式波紋擋邊式氣墊式壓帶式鋼絲繩牽引式和鋼帶式等帶式輸送機它們各有自己的獨特優(yōu)點適用于某些特殊場合例如管式和吊掛式輸送機因其密封性好適用于有環(huán)保要求或物料不應(yīng)受外界環(huán) 境影響的場合波紋擋邊帶式輸送機可以做大傾角甚至垂直提升因而在卸船和 豎井提升中得到應(yīng)用壓帶式大傾角帶式輸送機于 50 年代在下挖式斗輪挖掘機上廣泛應(yīng)用傾角可達 35o 從而縮短斗輪臂架長度 目前國內(nèi)外帶式輸送機正朝著長距離高速度和大運量方向發(fā)展單機運距已達 304km 多機串聯(lián)運距最長達 208km 由 17 條帶式輸送機組成最寬的帶式輸送機帶寬為 4m 最大運輸能力已達