带式输送机的保护控制设计.doc

新乡市广建机械有限公司 网址：带式输送机的保护控制设计煤矿机械带式输送机的保护控制设计王晓娟，欧阳名三（安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001）送机的状态，对其进行保护，还可以给予控制，使带式输送机恢复正常工作状态，大大增加了带式输送机的使用时间，减少对带式输送机的损坏和经济损失。前言一带式输送机是运输煤的主要工具，它的损坏和修复会影响煤的生产，使整条生产线处于停滞状态。带式输送机的保护和控制是煤生产过程中的一个重要环节，市场上也有大量的带式输送机的保护装置，主要是对带式输送机的状态进行检测，当出现跑偏、张紧力、温度、烟雾、撕裂、速度出现故障时进行语音报警。本文在进行大量的调查和研究后，对带式输送机的保护控制设计方面提出了改进方条。1功能设计现阶段带式输送机的保护装置主要实现跑偏、张紧力、温度、烟雾、煤位、撕裂、速度和急停八大保护，当发生故障时，保护装置会根据故障进行语音报警及显示报警。本文针对这八大保护给予了可靠的控制，以及及时纠正故障，减少损失。1.1速度保护和控制带式输送机的直接起动，使输送带的张力增加数倍，对输送机的元部件产生很大的冲击，影响了元部件、输送带及整机的稳定性和使用寿命。虽然软启动器的价格比变频器的价格低，但由于本设计装置会有输送机正常工作时的速度控制，所以软启动的控制装置就用变频器速度控制装置。当控制系统发出启动或停止时，变频器开始工作，变频器能够自动跟踪电机的频率、电压和相位，实现同频、同压和同相位的切换，切换过程非常平稳，所以电流不会有太大变化。速度保护和控制除了启动和停止状态下，在10s内当输送带速度均在（50%c70%c）额定带速，或带速矣额定带速的50%，或带速额定带速的110%时，速度控制装置应工作，实现变频控制。一定时间后，若速度仍超限，则中止带式输送机的运行。双向急停开关在任何一边的拉线上施加40 120N的力时，变频器控制带式输送机的运行，使带式输送机平稳地中止，并能自锁和复位。1.2跑偏保护和控制当处于跑偏时，控制系统及时启动纠偏装置，同时报警灯点亮。当跑偏传感器探杆的偏转角度达设定值，启动语音报警，并强制带式输送机停机。当带式输送机停止运行的时候，可以手动启动纠偏装置。1.3张紧力保护和控制当张紧传感器检测装置检测到输送带松时，报警灯亮，使张紧装置拉紧输送带；反之，输送带过紧时，张紧装置放松输送带，从而有效地控制带式输送机的张紧程度。当带式输送机的输送带张紧程度超限时，启动语音报警，并中止带式输送机的运行。1.4温度、烟雾保护和控制在测温点温度传感器的测温头测到的温度超过设定值时，报警灯亮，同时喷水降温。当超过一定的时间温度仍然很高，启动语音报警并强制带式输送机停机。烟雾保护和控制连续2s内，当被监测的环境中烟雾浓度超过煤位检测装置撕裂检测装置速度检测装置速度控制装置急停控制装置液晶显示键盘输入单片机设定值时，报警灯点亮，同时喷水降低烟雾浓度。当超过一定的时间烟雾浓度仍然很高，启动语音报警并强制带式输送机停机。1.5堆煤保护和控制当煤位传感器在2s内连续检测到煤位超过预定位置，触杆的偏转角达到设定值，装置应报警，同时中止带式输送机的运行。1.6撕裂保护和控制当撕裂传感器检测到输送带撕裂时，控制系统中止带式输送机的运行。1.7集中控制正常启动当多台装置联机并置于集中控制方式时，首台（或前台，下同）可以控制下1台延时启动，延时期间具有预警功能，同时对全线的系统状态作对位显示。正常停车首台输送机停机时，下1台输送机延时联锁停机，即向其供煤的输送机延时12s停机，并处于联锁状态。同时，故障停机的那1台向全线发出故障语音报警信号，并作对位显示。1.8单台控制当装置为手动工作方式，即作为单台使用时，其启动和停车受自身的控制。单台方式下具有与集控方式下完全相同的故障保护、语音报警及对位显示等功能。2硬件设计原理系统通过不同的传感器来检测带式输送机的煤位、跑偏、张紧力、温度、烟雾、撕裂、速度的状况，当出现故障后，单片机根据所采集的信息进行判断、分析，并发出指令控制和纠正带式输送机的运行状况，并报警和显示。键盘用来输入所设定的参数，显示器显示所测量的参数，并显示故障报警的类型。结构图如所示。跑偏检测装置|-跑偏控制装置K张紧检测装置|张紧控制装置I*温度检测装置|-洒水装置K烟雾检测装置I-结构图电机的转速由转速传感器转换成矩形脉冲信号，经光电隔离后进入单片机计数器，由计数器值获得电机的实际转速，与设定转速比较，经PID控制器调节后，单片机产生PWM波，从而实现电机的闭环变频调速。当输送带跑偏时，检测装置发出信号传输到控制系统，控制系统及时启动纠偏电机，带动纠偏执行机构工作，从而达到纠偏的目的。张紧力检测和控制当张紧力传感器检测到输送带张紧故障时，把检测信号传送给单片机，单片机分析带式输送机的张或者紧的状况，通过控制带式输送机的滚筒的位置来调节输送带的松紧。温度、烟雾检测和控制当温度传感器和烟雾传感器检测到故障时，单片机通过控制电磁阀来降水，以此来降低温度和烟雾浓度。3软件设计速度调整且语音报警I备厂结束I流程图当传感器检测到带式输送机出现故障时，保护装置先对其进行分析和调整，并使相应的报警灯亮，一定时间后检测到仍然超出初始化设置的值时，保护装置的速度保护控制输送带，使输送带软停止。当按下启动或者急停按钮时，保护装置的速度保护控制输送带软启