【文章內(nèi)容簡介】 要有一個設(shè)備完成煤流的切換，在本設(shè)計中我們將這種切換裝置稱為擋板。擋板的運行需要完成正反裝。 3． 傳感器設(shè)計 為了確保運煤系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運行，避免在運行過程中出現(xiàn)故而無法及時查出。所以設(shè)計的過程必須應(yīng)用大量的傳感器對系統(tǒng)可能出現(xiàn)的各種故障進行檢測并將信號及時反饋給PLC，然后作相應(yīng)故障排除。 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 3 硬件設(shè)計 傳感器選型 速度保護 ： GSH5 概述：當(dāng)皮帶機運行時，從動滾筒安全不轉(zhuǎn)，連續(xù)超過 510S 時，低速故障報警信號延時保持約 2S 177。 1S。 線制為二線制 ， 響應(yīng)時間 ： 不大于 1 s， 輸出狀態(tài)電流信號 ： 恒流信號5mA/1mA， 輸出信號負(fù)載阻抗不小于 1kΩ， 工作電壓： DC12V 電流 ≤80mA。 PLC 接線：接數(shù)字量 DI 端口。 ： GSH5 型速度傳感器主要用于膠帶運輸機因皮帶打滑（失速）或超速時，對皮帶機進行監(jiān)控和保護。將磁鋼固定到從動輪端面，將速度傳感器固定到機架上，感應(yīng)端靠近磁鋼。皮帶機正常運轉(zhuǎn)后，按下標(biāo)定按鈕即可。將磁鋼 安 裝在皮帶機從動輪的端面，隨從動輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)速度傳感器靠近磁鋼時，使速度傳感器的磁敏元件產(chǎn)生與從動輪轉(zhuǎn)速成正比的正脈沖信號，每個正脈沖觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路，經(jīng)反向后產(chǎn)生一定脈寬的正脈沖，此時的正脈沖與磁敏元件發(fā)出的正脈沖同時輸入另一單穩(wěn)態(tài)電路。速度正常時，此兩脈沖同時輸入單穩(wěn)態(tài)電路，變換后， “ 速度 ” 端輸出高電平；若皮帶打滑，從動輪速度下降，磁敏元件發(fā)出的正脈沖將不能與前一脈沖觸發(fā)的正脈沖同步，經(jīng)一段時間延時后使速度傳感器 “ 速度 ” 端輸出低電平，失速指示燈亮，主機執(zhí)行繼電器釋放，切斷皮帶機控制電源，實現(xiàn)了低速保護。通過撥動開關(guān)可改變單穩(wěn)態(tài)電路的脈寬，從而使速度可在 1～ 3 轉(zhuǎn) /秒可調(diào)。 ： 額定電壓： DC 12V； 工作電流： ≤80mA； 測量范圍： （ 0～ 4） 轉(zhuǎn) /秒。 基本誤差： 177。% 線性誤差： 177。% 回程誤差： % 重復(fù)性： % 輸出信號：（ A 型機）電平信號 : 低電平 ≤， 高電平 ≥3V（ B 型機）脈沖信號輸出：方波、轉(zhuǎn)速傳感器每轉(zhuǎn)輸出一個脈沖信號 本安參數(shù) ： Ui: ， Ii:40mA， Li： ， Ci： 外形尺寸： 132*95*39MM 煤位保護 型： 智能型雷達料位計 NYRD803 PLC 接線：接模擬量 AI 端口。 ： 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖通過天線系統(tǒng)發(fā)射并接收。雷達波以光速運行。運行時間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號。一種特殊的時間延伸方法可以確保極短時間內(nèi)穩(wěn)定和精確的測量。 即使工況比較復(fù)雜的情況下，存在虛假回波，用最新的微處理技術(shù)和調(diào)試軟件也可以準(zhǔn)確的分析出物位的回波。 圖 智能型雷達料位計 NYRD803 結(jié)構(gòu)圖 天線接收反射的微波脈沖并將其傳輸給電子線路，微處理器對此信號進行處理，識別出微脈沖在物料表面所產(chǎn)生的回 波。正確的回波信號識別由智能軟件完成，精度可達到毫米級。距離物料表面的距離 D 與脈沖的時間行程 T 成正比： D=CT/2 其中 C 為光速因空罐的距離E 已知，則物位 L 為： L=ED ： 最大量程： 35m 測量精度： 177。1mm 過程連接：法蘭 316L 天線材料：不銹鋼 316L/PTFE 過程溫度： 40250176。C 過程壓力： 頻率范圍： 信號輸出：兩線制 420mA/HART 跑偏保護 ： GEJ（ A） 型跑偏傳感器 ： GEJ（ A）型跑偏傳感器（以下簡 稱傳感器） 適用于煤礦井下含有爆炸性氣體（ CH4）的環(huán)境中以及露天煤礦、選煤廠等工作場所，作為礦用帶式輸送機保護裝置的跑偏保護信號檢測之用。 安裝及使用注意事項 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 將傳感器固定在皮帶機兩側(cè)的支架上，使跑偏探桿位于皮帶允許跑偏的極限位置，打開傳感器接線盒，用電纜將 D（跑偏信號）、 O（電源地）接至帶式輸送機保護裝置主機內(nèi)對應(yīng)的接線端子上。 PLC 接線：接數(shù)字量 DI 端口 ：傳感器的跑偏探桿位于皮帶允許跑偏的極限位置，正常時皮帶不接觸跑偏探桿，傳感器的兩接線端子不接通；當(dāng)皮帶跑偏接觸到跑偏探桿并推動探 桿偏離正常位置 30176。177。 3176。時，傳感器的兩接線端子接通。 ： 主要技術(shù)特征 防爆型式：礦用本質(zhì)安全型 型號含義： G：傳感器； E：跑偏； J：主參數(shù)，角度型； (A)：主設(shè)計序號 接點容量： 12V/； 接點接探電阻≤ ，振動、沖擊后≤ ； 動作角度： 30176。177。 3176。；復(fù)位角度： 20176。177。 3176。； 動作性能：傳感器探桿偏離正常位置至動作角度時，兩輸出端子應(yīng)接通；傳感器探桿自動返回原位到達復(fù)位角度時，兩輸出端子應(yīng)斷開； 探桿動作力： 20N～ 100N； 傳輸電纜長度＜ 1000m，分布電容＜ f/Km，分布電感＜ 1mH/Km； 外形尺寸： 380mm 170mm 72mm； 質(zhì)量： 3kg。 煙霧保護 ： （原型號 KGQ1 型）煙霧傳感器 ： 主要用于對煤礦井下橡膠、煤塵等因摩擦起熱或其它原因產(chǎn)生的煙霧進行監(jiān)測。本傳感器采用先進的氣敏型探頭，經(jīng)過特殊電路處理后。具有靈敏、可靠、無誤動、無拒動等特點。外殼小巧玲瓏，使用方便，是目前安裝煙霧報警的理想部件 。 PLC 接線：接數(shù)字量 DI 端口 原理 ： 接上電源后，其綠燈亮，待穩(wěn)定 10 分鐘后，綠燈滅紅燈亮，表示檢測探頭熱穩(wěn)定時間結(jié)束，傳感器進入檢測狀態(tài)。當(dāng)有少量煙霧進入煙室后，紅燈閃亮，同時控制三級管導(dǎo)通，輸出低電平，煙霧故障指示亮，使繼電器閉合。實現(xiàn)煙霧保護或自動滅火。同時報警。主機實現(xiàn)保護并閉鎖，此時要重新啟動，需在故障排除后，并按一下停止按鈕解鎖后，再按動啟動按鈕，皮帶機才能起車運行。 ： 電網(wǎng)電壓允許波動范圍 :25%～ +10% 工作電壓： DC12V 工作電流 ： 150mA 恢復(fù)時間：大于 5 秒 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 8 頁 傳感器到主機的傳輸距離不得小于 1000m，（單芯截面積 ） 傳感器的輸出信號制應(yīng)符合 MT2091990 第 條的規(guī)定并應(yīng)在無煙檢測為（ 510V），有煙報警 ≤ 當(dāng)煙霧濃度為 ，傳感器的其響應(yīng)時間 ≤30s。傳感器靈敏度為 II 級。 溫度保護 ： GWD100G 型溫度傳感器 ： GWD100G 型溫度傳感器（以下簡稱傳感器）是用于連續(xù)監(jiān)測煤礦井下環(huán)境溫度或抽放管道內(nèi)氣體溫度的模擬量傳感器，能就地數(shù)字顯示溫度測量值并輸出標(biāo)準(zhǔn)信號傳送給關(guān)聯(lián)設(shè)備。該傳感器經(jīng)國家防爆檢驗機關(guān)進行聯(lián)機檢驗后，可與國內(nèi)各類型監(jiān)測系統(tǒng)配套，適用于煤礦井下有自燃傾向的采掘工作面、回風(fēng)巷、采空區(qū)、機 電硐室等地點固定適用和瓦斯抽放管道中連續(xù)監(jiān)測溫度使用。 該傳感器具有以下特點： （ 1）采用高精度和新型智能數(shù)字高精度溫度 IC 元件，使用壽命長，防潮防塵防腐蝕，儀器性能更加穩(wěn)定； （ 2）采用新型單片微機和高集成數(shù)字化電路，使電路結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，便于維修與調(diào)試； （ 3）采用紅外遙控調(diào)校零點、靈敏度等功能，調(diào)校簡便； （ 4）外殼采用 Q235 鋼材料設(shè)計，增強了傳感器的抗沖擊和抗腐蝕能力。 PLC 接線：接模擬量 AI 端口 ：該傳感器以多功能超低功耗的單片機（ SOC）為中央處理單元、由放大電路、數(shù)字 顯示、信號輸出等單元電路組成，框圖如下： CPU主板 圖 溫度 傳感器電路原理框圖 傳感器的溫度檢測采用集成半導(dǎo)體工藝制成的采樣頭采樣，將溫度變化轉(zhuǎn)換為模擬電壓CPU 主板看門狗 、 數(shù)字鐘顯示信號輸出 、通訊遙 控 接 收In 321 放大看 門 狗E E P RO M敏感元件電源處理及其他功能塊2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 信號，經(jīng) AD620 放大后直接送入單片機處理。單片機將采集到的信號經(jīng)處理后就地數(shù)字顯示，并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號傳輸?shù)疥P(guān)聯(lián)設(shè)備，實現(xiàn)遠程集中監(jiān)控。 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計充分考慮了惡劣環(huán)境的環(huán)境條件，在結(jié)構(gòu)強度和防水性能方面都采取了有效的措施，保證傳感器能穩(wěn)定可靠的工作。 ： （ 1） 適用條件 環(huán)境溫度： 0℃ ～ 40℃ 相對濕度：≤ 98%RH 大氣壓力： 86KPa~116Kpa 適用于有瓦斯和煤塵爆炸的危險環(huán)境下 （ 2） 主要技術(shù)指標(biāo)： 測量范圍： 0℃ ～ 100℃（分辨率： ℃） 基本測量誤差：177。 2℃ 顯示方式：四位紅色數(shù)碼管顯示 第一位：功能顯示； 1— 零點調(diào)節(jié) 2— 精度調(diào)節(jié) 3— 自檢 后三位：測量數(shù)值顯示（單位℃） 信號輸出： 200Hz～ 1000 Hz（脈沖寬度大于 ） 壽命：一年以上 防爆標(biāo)志： ExibI 防爆型式：礦用本質(zhì)安全型 傳輸距離： （電纜參數(shù)：截面積： ，電阻：≤ /km，分布電感：≤ ,分布電容：≤ ）。 （ 3） 外殼特征： 外殼材料： Q235 鋼 外殼顏色：金屬光澤 外殼尺寸： (215 124 50)mm 質(zhì)量： （ 4）關(guān)聯(lián)設(shè)備： KJ91AD220/380/660 型電源箱： 防爆標(biāo)志： ExibI 防爆合格證號： 1052461 安全標(biāo)志編號： 20204297 生產(chǎn)廠家：南京富鄴科技有限公司 （ 5）配接設(shè)備： KJ91AF12 型分站： 防爆標(biāo)志： ExibI 防爆合格證號： 1054463 安全標(biāo)志編號： 20204296 生產(chǎn)廠家：南京富鄴科技有限公司 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 （ 6）本安參數(shù)： a)Ui:， Ii:115mA b)Li:， Ci: 撕帶保護 ： GVD1200 撕裂傳感器 ：當(dāng)運輸帶撕裂時，撕帶傳感器把電信號傳給主機，主機立即實現(xiàn)停車保護功能。 GVD1200（原型號 KGV1 型）撕裂傳感器為本質(zhì)安全型，撕裂傳感器采用壓敏式原理，當(dāng)皮帶縱向撕裂，有 1200 克物料漏在 100Cm2 面積上時， KHP159Z 帶式輸送機綜合保護裝置主機切斷皮帶機電源 ， 實現(xiàn)撕帶保護。防止事故擴大。 PLC 接線：接數(shù)字量 DI 端口 ：將撕裂傳感器兩根引出線接入 KHPZ 型主機，正常時，傳感器處于斷開狀態(tài)，輸出高電平。若皮帶撕裂，有物料（煤）約 1200g 落入傳感器上，導(dǎo)點橡膠使鍵盤兩根引線短路，輸出低電平，撕裂指示燈亮，主機執(zhí)行繼電器釋放，實現(xiàn)撕裂保護，同時發(fā)出語言報警信號。 ： （ 1） 傳感器總面積 3000cm2。 （ 2） 適用的環(huán)境條件 a) 海拔高度不超過 2020 米，壓力 80～ 110Kpa； b) 周圍環(huán)境溫度： 20℃ ～ +40℃ ，最高年平均氣溫 20℃ ； c) 空氣相對濕度 ≤95％（＋ 25℃ ）； d) 在有爆炸氣體（甲烷）混合物的礦井中； e) 在無破壞金屬及絕緣的腐蝕性氣體和蒸汽的環(huán)境中； f) 在無滴水及其它液體侵入的地方； g) 在無顯著搖動和沖擊振動的地方； h) 污染等級 3 級； i) 安裝類別 Ⅱ 類。 （ 3） 主要技術(shù)參數(shù) a) 外殼防護等級： IP54； b) 外形尺寸 1360mm340mm38mm c) 重量： )接點容量： DC12V/100mA； d) 引入電纜外徑： φ6～ φ10mm。 拉繩開關(guān) ： SPS2D ： SPS2D 拉繩開關(guān)，又稱拉線開關(guān)，用于緊急或正常關(guān)機，主要應(yīng)用在：常規(guī)皮帶輸送機、梭式輸送機、裙邊式給料輸送機、斗式提升機、各種 生產(chǎn)流水線、堆料／取料系統(tǒng)、起重機、挖掘機、輪船裝卸系統(tǒng)、水平給料機等。 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁 PLC 接線：接數(shù)字量 DI 端口 ：拉線開關(guān)的鋼絲繩一端固定在一個固定的拉線螺栓上，另一端固定在開關(guān)臂上，鋼絲繩每三米用一個有孔螺栓支撐，開關(guān)到固定點的距離不應(yīng)超過 240 米，兩開關(guān)間的距離不應(yīng)超過 40 米。當(dāng)外力促使開關(guān)臂桿轉(zhuǎn)動到報警位置時，觸動微動開關(guān)并鎖定，直到人工復(fù)位。 ： 輸出觸點： SPDT， 10A／ 500V； 動作角度： 20 度雙向； 拉力： 38kg； 開關(guān)間最大距離： 48 米（水平）， 36 米（傾斜）； 出線 接口螺紋： 3/4NPT 兩個； 防護等級： IP65，適合室外安裝。 粉塵保護 ： GCG1000 粉塵濃度傳感器 ： GCG1000 型粉塵濃度傳感器為本質(zhì)安全型產(chǎn)品，采用光散射原理檢測