【正文】 各點張力。這樣可是輸送帶的強度、價格相對降低，運行阻力也能減少，能耗降低，提高了輸送帶、滾筒及其他部件的壽命。如輸送機傾斜上運行時，驅(qū)動裝置盡量設(shè)在上部即卸載端；當(dāng)傾斜下運并處于發(fā)電制動工況時，驅(qū)動裝置也應(yīng)盡可能放在上部。(2) 適當(dāng)考慮安裝、維修、搬運及特殊條件的要求。根據(jù)以上驅(qū)動裝置的要求，本設(shè)計采取的驅(qū)動裝置布置如下圖： 1——電動機； 2——聯(lián)軸器； 3——減速器；4——傳動滾筒； 5——聯(lián)軸器； 6——逆止器；在帶式輸送機運行過程中，不可避免的有部分細(xì)塊和粉料粘到輸送帶的表面，不能完全卸凈。如果粘有物料的輸送帶表面與傳動滾筒表面相接觸，除有上列危害外，還會破壞多滾筒傳動的牽引力分配關(guān)系，以致使某些電機過載而燒毀。 目前，應(yīng)用比較好的清掃器有P型橡膠彈簧清掃器、H型橡膠彈簧清掃器和TQ型硬質(zhì)合金刮片清掃器。制動裝置是帶式輸送機的安全保護(hù)裝置，特別是對大傾角帶式輸送機更為重要。但合理和最佳地確定大型帶式輸送機的驅(qū)動方式，在許多情況下是比較困難的。在多臺電機驅(qū)動情況下，希望各驅(qū)動裝置之間能夠做到功率基本平衡，或者說是具有合理分配驅(qū)動功率的能力。逆止器是共向上運輸?shù)妮斔蜋C停車后，限制輸送帶倒退用。逆止器按其工作原理不同有塞帶逆止器、滾柱逆止器及非接觸式逆止器等。 交流變頻技術(shù) 交流變頻調(diào)速的方法是異步電機最有發(fā)展前途的調(diào)速方法。對于可調(diào)速的電力拖動系統(tǒng)，工程上往往根據(jù)電動機電流形式分為直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)兩類。 交流電機變頻調(diào)速，具有調(diào)速范圍寬、精度高等特點，易于實現(xiàn)起制動速度曲線的自動跟蹤，能夠提供理想的可控起制動性能。變頻調(diào)速驅(qū)動裝置還可以提供低速驗帶速度。 由異步電動機的轉(zhuǎn)速公式知，如果連續(xù)改變電機定子電源的頻率f，就可以調(diào)節(jié)電動機的輸出轉(zhuǎn)速。 現(xiàn)代變頻器基本都采用矢量調(diào)速技術(shù)，使受控電機呈現(xiàn)優(yōu)良的調(diào)速特性和滿意的負(fù)載能力。變頻調(diào)速系統(tǒng)的機械特性很硬，基本與電機的固有特性相同。交流變頻調(diào)速的優(yōu)異特性:1) 調(diào)速時平滑性好，效率高。 2) 調(diào)速范圍較大，精度高。 4) 變頻器體積小，便于安裝、調(diào)試、維修簡便。 6) 必須有專用的變頻電源，目前造價較高。 目前，國外先進(jìn)國家的變頻技術(shù)正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向發(fā)展，我國也在加快發(fā)展步伐。交－直－交變頻器首先通過整流電路將電網(wǎng)的交流電整流成直流電，再由逆變電路將直流電逆變?yōu)轭l率和幅值均可變的交流電。 交－直－交變頻器主電路交－交變頻器把一種頻率的交流電直接變換為另一種頻率的交流電，中間不經(jīng)過直流環(huán)節(jié)，又稱為周波變換器。對交－直－交變頻器，電壓型變頻器與電流型變頻器的主要區(qū)別在于中間直流環(huán)節(jié)采用什么樣的濾波器。在電路中中間直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波，直流電壓波形比較平直，使施加于負(fù)載上的電壓值基本上不受負(fù)載的影響，而基本保持恒定，類似于電壓源，因而稱之為電壓型變頻器。 電壓型變頻器電流型變頻器與電壓型變頻器在主電路結(jié)構(gòu)上基本相似，所不同的是電流型變頻器的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波，直流電流波形比較平直，使施加于負(fù)載上的電流值穩(wěn)定不變，基本不受負(fù)載的影響，其特性類似于電流源，所以稱之為電流型變頻器。PAM是把VV和VF分開完成的，稱為脈沖幅值調(diào)制（Pulse Amplitude Modulation）方式，簡稱PAM方式。；另一種是采用不控整流、斬波調(diào)壓，即整流環(huán)節(jié)采用二極管不控整流，只整流不調(diào)壓，再單獨設(shè)置PWM斬波器，用脈寬調(diào)壓，調(diào)頻仍采用三相六拍逆變器，這種方式雖然多了一個環(huán)節(jié)，但調(diào)壓時輸入功率因素不變，克服了上面那種方式中輸入功率因數(shù)低的缺點。 可控整流調(diào)壓 二極管不控整流調(diào)壓PWM是將VV與VF集中于逆變器一起來完成的，稱為脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modulation）方式，簡稱PWM方式。 PWM調(diào)制在VVVF調(diào)制技術(shù)發(fā)展的早期均采用PAM方式，這是由于當(dāng)時的半導(dǎo)體器件是普通晶閘管等半控型器件，其開關(guān)頻率不高，所以逆變器輸出的交流電壓波形只能是方波。隨著全控型快速半導(dǎo)體開關(guān)器件BJT、IGBT、GTO等的發(fā)展，才逐漸發(fā)展為PWM方式。3 帶式輸送機電控裝置（PLC）原理及應(yīng)用可編程控制器是自自動控制技術(shù)、微計算機技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的新一代工業(yè)控制裝置，目前它已被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在PLC的發(fā)展初期，由于其價格高于繼電器控制裝置，使得其應(yīng)用受到限制。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保和娛樂等行業(yè)。 PLC的組成按照結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為組合式和整體式兩類。裝有CPU的單元稱為CPU單元模塊，其他成為擴(kuò)展模塊。中、大型機場用組合式。整體式結(jié)構(gòu)的PLC是將 CPU、存儲器、輸入單元、輸出單元、電源、通信端口、I/O擴(kuò)展端口等組裝在一個箱體內(nèi)構(gòu)成主機。 組合式PLC的組成示意圖 整體式PLC的組成示意圖下面介紹PLC各組成部分及其作用。其作用有以下幾點：接受、存儲由編程工具輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，并可通過顯示出程序的內(nèi)容和存儲地址；檢查、校驗用戶程序；接受、調(diào)用現(xiàn)場信息；執(zhí)行用戶程序；故障診斷；（2）電源部分PLC中一般配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源為內(nèi)部電路供電。有的PLC能向外部提供24V的直流電源，可給輸入單元所連接的外部開關(guān)或傳感器供電。（4）I/O擴(kuò)展端口當(dāng)主機上的I/O點數(shù)或類型不能滿足用戶需要時，主機可以通過I/O擴(kuò)展端口連接I/O擴(kuò)展單元來增加I/O點。另外，通過I/O擴(kuò)展口還可以連接各種智能單元，擴(kuò)展PLC的功能。通過外設(shè)端口，PLC可與外部設(shè)備相連接。 （6）輸入/輸出單元輸入/輸出單元是PLC與外部設(shè)備互相聯(lián)系的窗口。這些信號經(jīng)過輸入電路的濾波、光電隔離、電平轉(zhuǎn)換等處理，變成CPU能夠接收和處理的信號。1) 開關(guān)量輸入單元。a) 直流輸入單元直流輸入單元的電路，外接的直流電源極性可任意。圖中只畫出對應(yīng)于一個輸入點的輸入電路，各個輸入點所對應(yīng)的輸入電路均相同。當(dāng)二極管中有電流時其發(fā)光，此時光電三級管才導(dǎo)通。LED顯示該輸入點的狀態(tài)。此時A點高電平，該電平經(jīng)濾波器送到內(nèi)部電路中。此時A點為低電平，該電平經(jīng)濾波器送到內(nèi)部電路中。有的PLC內(nèi)部提供24V直流電源，這時直流輸入單元無需外界電源，用戶只需將開關(guān)接在輸入端子和公共端子之間既可，這就是所謂無源式直流單元。b) 交流輸入單元。圖中，電容C為隔直電容，對交流相當(dāng)于短路。這里光電耦合器是兩個反向并聯(lián)的發(fā)光二極管，任意一個二極管發(fā)光都可以使光電三級管導(dǎo)通。所以這個電路可以接收外部的交流輸入電壓，其工作原理與直流輸入電路基本相同。輸入單元只有一個公共端子（COM）的稱為共點式，外部各輸入元件都有一個端子與COM相連；分組式是將輸入端子分為若干組，每組各共用一個公共端子；隔離式輸入單元，是具有公共端子的各組輸入點之間互相隔離，可各自使用獨立的電源。a) 晶體管輸出單元 晶體管輸出電路，T1時光電耦合器，LED指示輸出點的狀態(tài)，T2為輸出晶體管，D為保護(hù)二極管，F(xiàn)U為熔斷器，防止負(fù)載短路時損壞PLC。CPU是與該點對應(yīng)的輸出鎖存器為高電平，使LED點亮，表示該輸出點狀態(tài)為1；當(dāng)對應(yīng)于T2的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為0時，光電耦合器T1不導(dǎo)通，晶體管T2截止，負(fù)載失電。此時LED不亮，表示該輸出點的狀態(tài)為0。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，RC構(gòu)成阻容吸收保護(hù)電路，F(xiàn)U為熔斷器。同時輸出指示燈LED點亮。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。3) 繼電器輸出單元。其工作原理為：當(dāng)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(fù)載得電。當(dāng)對應(yīng)于J的內(nèi)部繼電器狀態(tài)為0時，J失電，其常開觸點斷開，負(fù)載失電。繼電器輸出型PLC的負(fù)載電源可以根據(jù)需要選用直流或交流。另外，繼電器從線圈得電到觸點動作存在延遲時間，是造成輸出滯后于輸出的原因之一。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(jìn)行人機對話等。（8）智能單元PLC還有多種智能單元。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(jìn)行工作（不參與循環(huán)掃描）。目前已開發(fā)的常用智能單元有A/D單元、D/A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(jìn)行掃描，程序的執(zhí)行是按語句排列的先后順序進(jìn)行的。(1) 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(jìn)行循環(huán)掃描，并執(zhí)行系統(tǒng)程序規(guī)定的任務(wù)。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)。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)。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。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(dāng)前的狀態(tài)，根據(jù)用戶程序給出的邏輯關(guān)系進(jìn)行邏輯運算，運算結(jié)果在寫入元件映像寄存器中。若設(shè)定掃描周期為不定的，則要進(jìn)行掃描周期的計算。4) I/O刷新階段在I/O刷新階段，CPU要做兩件事情。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I/O刷新階段，才會寫進(jìn)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。I/O刷新階段的時間長短取決于I/O點數(shù)的多少。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(jìn)行掃描。其二，元件映像寄存器的內(nèi)容隨程序的執(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。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。如果由于CPU內(nèi)部故障使程序進(jìn)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。(2) PLC的I/O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I/O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。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(rèn)為輸入信號一旦變化就立即能進(jìn)入輸入映像寄存器中，其對應(yīng)的輸出信號也可以認(rèn)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。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。2) 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。3) 用戶程序的語句編排。外部設(shè)備用戶輸入設(shè)備運算器PLC或上位計算機I/O擴(kuò)展接口用戶輸出設(shè)備I/O擴(kuò)展接口電源輸入單元微處理器(CPU) 存儲器RAM(用戶程序)EPROM(系統(tǒng)程序)外設(shè)I/O接口編程器盒式磁帶機圖形監(jiān)控系統(tǒng)EPROM寫入器打印機 PLC結(jié)構(gòu)示意圖(1) 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；(2) 根據(jù)停車性質(zhì)也可實現(xiàn)軟停車控制；(3) 與帶式輸送機綜合保護(hù)裝置相配合完成常規(guī)保護(hù)（如跑偏、溫度、煙霧、速度、煤位、堆煤247。其中一部分指令必須在開車前選定而在運行中禁止操作，它們是控制方式選擇和主電機選擇；其余公用指令可隨時根據(jù)需要進(jìn)行操作。主電機選擇開關(guān)是在開車前選定工作電機用的主令開關(guān)。信號指令：在有電狀態(tài)下，只要按下信號按鈕，沿線電鈴即響；松開按鈕響聲停止。急停：輸送機運行狀態(tài)下，不論是自動半自動控制還是手動控制，按下該按鈕（帶鎖）時，將以最大的減速度停車。跑偏、沿停選擇：該開關(guān)為在出現(xiàn)跑偏或沿停故障時作為應(yīng)急開車的解除保護(hù)轉(zhuǎn)換開關(guān)。給煤機：該開關(guān)用來手動控制給煤機的開停。松閘、緊閘：用于制動器的手動打開與抱閘控制。(3) 自動半自動控制指令當(dāng)系統(tǒng)確定為自動或半自動控制工作方式時，這些指令與公用指令同時有效。在“手動”位置時，司機根據(jù)主電機電流的大小按壓相應(yīng)的增或減按鈕來增加或減小輸出頻率以達(dá)到調(diào)節(jié)相應(yīng)主電機的輸出力；在“自動”位置時，控制系統(tǒng)根據(jù)各主電機輸出電流的大小自動調(diào)節(jié)相應(yīng)的供電頻率，從而達(dá)到調(diào)節(jié)功率平衡的目的；在“鎖定”位置時，功率平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)不工作，主電機在工頻下運行。起動、停止指令：用于對輸送機實施開車與停車的控制。(1) 自動半自動工作方式1) 啟動：開車前，司機將操作臺上公用指令下的控制方式開關(guān)置于“自動”（“半自動”）位置，主電機選擇開關(guān)置于所需位置；同時將自動、半自動控制指令下功率平衡方式選擇開關(guān)至于“鎖定”位置，其它開關(guān)位置根據(jù)現(xiàn)場情況而定。司機可直接按動自動（半自動）工作的條件。請注意，當(dāng)選擇半自動工作方式時在變頻器起動后，需通過手動調(diào)節(jié)“半自動調(diào)速”電位器實現(xiàn)加速起動。 自動、半自動起車程序框圖2) 正常停車：輸送機在半自動或自動方式下工作時，若需正常停車。a) 人為按動急停按鈕；b) 后臺設(shè)備停止運行（有聯(lián)鎖關(guān)系時）；c) 變頻器出現(xiàn)故障；d) 制動閘故障；e) 出現(xiàn)沿線急停、跑偏、堆煤、超溫、煙霧、撕帶、打滑故障之