《变频器技术应用与实践》课件-情景三 项目四 传送带的变速控制

项目四

传送带的变速控制一、项目背景及要求

随着工业自动化的步伐逐渐加快，流水线已经在各种制造业和企业中运用。流水线中的传送带要求在加工生产时流水线上的物料能可靠、迅速的停止在指定的加工位置，这就要求皮带传送时有多种速度变化。全自动灌装机是饮料生产线上的重要设备之一：它有一系列严格的工艺流程，如何时进瓶、出瓶，什么时候灌装头上升、下降，什么时候灌装、灌装料量多少、进瓶时的传送带速度、出瓶时的传送带速度、加速时间、减速时间等，由变频器结合传感器和PLC的使用对其进行控制，将输送带上送来的空瓶，灌装一定剂量的液体饮料，平稳高效的供给下一道工序。变频器在灌装工艺中起着非常重要的作用。

二、知识讲座

具有牵引件的传送带一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。牵引件用以传递牵引力，可采用输送带、牵引链或钢丝绳；承载构件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驱动装置给输送机以动力，一般由电动机、减速器和制动器(停止器)等组成；1、传送带的分类具有牵引件的传送带设备的结构特点是：被运送物料装在与牵引件连结在一起的承载构件内，或直接装在牵引件(如输送带)上，牵引件绕过各滚筒或链轮首尾相连，形成包括运送物料的有载分支和不运送物料的无载分支的闭合环路，利用牵引件的连续运动输送物料。二、知识讲座没有牵引件的传送带设备的结构组成各不相同，用来输送物料的工作构件亦不相同。它们的结构特点是：利用工作构件的旋转运动或往复运动，或利用介质在管道中的流动使物料向前输送。例如，辊子输送机的工作构件为一系列辊子，辊子作旋转运动以输送物料；螺旋输送机的工作构件为螺旋，螺旋在料槽中作旋转运动以沿料槽推送物料；振动输送机的工作构件为料槽，料槽作往复运动以输送置于其中的物料等。1、传送带的分类二、知识讲座输送带在带式输送机中，既是承载构件又是牵引构件，它不仅要有承载能力，还要有足够的强度。输送带由芯体和覆盖层构成，芯体承受拉力，覆盖层保护芯体不受损伤和腐蚀。芯体的材料有织物和钢丝绳两类。织物芯体有多层帆布粘合及整体编织的两种。织物芯体的材质有棉、维纶和尼龙。2、带式输送机的主要结构1）输送带2）托辊和支架：托辊和支架的作用是支承胶带和胶带上所承载的物料，使胶带保持在一定垂度下平稳地运行。3）传动装置：将电动机的转矩传给胶带，使胶带连续运动的装置。它由电动机、传动滚筒、联轴器、减速器等组成。二、知识讲座拉紧装置的作用是：保证胶带具有足够的张力，使滚筒和胶带产生必要的摩擦力，限制胶带在各支架间的垂度，使输送机正常工作。常用的拉紧装置有机械拉紧式、螺杆张紧和重锤拉紧式。2、带式输送机的主要结构4）拉紧装置5）清扫装置：带式输送机运转时，清扫胶带、滚筒和托辊上的脏物非常重要，因为脏物会引起胶带跑偏和运转部件严重磨损。二、知识讲座1）电动机不能启动或启动后就立即慢下来造成这种现象的原因主要表现在以下方面：①线路故障；②保护电控系统闭锁；③接触器故障；④电压下降。在这种情况下，应及时检查线路，检查跑偏、限位、沿线停车等保护。检查电压，检查过负荷继电器。3、传送带常见问题2）电动机发热：由于超载、超长度或输送带受卡阻，使运行阻力增大，电机超负荷运行，传动系统润滑条件不良，也导致电机功率增加。其次，在电机风扇进风口或径向垫片中堆积灰尘，使散热条件恶化。解决办法是：找出超负荷运行原因；各传动部位及时补充润滑；清除灰尘。3）传送带跑偏：跑偏的原因有多种，其主要原因是安装精度低和日常的维护保养差。安装过程中，头尾滚筒、中间托辊之间尽量在同一中心线上，并且相互平行，以确保输送带不偏或少偏。另外，带子接头要正确，两侧周长应相同。。二、知识讲座4）输送带老化撕裂问题：输送带与机架摩擦，产生带边拉毛、开裂。应及时调整，避免输送带长期跑偏。输送带与固定硬物干涉产生撕裂。防止输送带摆到固定构件上或输送带中掉进金属构件。张紧力过大，铺设过短产生挠曲次数超过限值，产生提前老化。3、传送带常见问题5）断带问题：带体材质不适应，遇水、遇冷变硬脆。应选用机械物理性能稳定的材质制作带芯。输送带长期使用，强度变差，须及时更换破损或老化的输送带。对接头经常观察，发现问题及时处理。6）托辊不转：①托辊与输送带不接触。应垫高托辊位置，使之与输送接触。②托辊外壳被物料卡阻，或托辊端面与托辊支座干涉。此时，须清除物料，干涉部位加垫圈或校正托辊支座，使端面脱离接触。③托辊密封不佳，使煤末进入轴承而引起轴承卡阻。二、知识讲座7）打滑问题：输送带张紧力不足，负载过大造成皮带打滑，应重新调整张紧力，减少运输量。其次是由于淋水使滚筒与输送带之间摩擦系数降低。此时，应消除淋水，增大张紧力，采用花纹胶面滚筒。3、传送带常见问题8）其他常见问题：传送带除了上述跑偏问题，还经常出现磨损、划伤、破损、搭接部位开裂等问题，这些设备问题的出现不仅加快了传送带的损坏，而且造成物料的漏撒和浪费，通常出现传送带设备问题以后，企业都是通过缝补、加热硫化或者报废更新，这些方式都不能很好的解决设备问题，报废更新更是造成了设备采购成本的上升。三、项目解决方案

1、系统控制分析要求PLC根据瓶流速度通过变频器控制传送带的速度，也就是PLC根据瓶流情况选择多段速控制，做到传送带速度与灌装机速度很好的匹配。传送带控制系统原理图三、项目解决方案2、系统设计思路本系统利用PLC和变频器控制电动机带动传送带，然后将要灌装的饮料瓶传送给灌装机，达到瓶流速度和灌装速度的协调，从而提高工作效率。系统工艺流程图三、项目解决方案3、系统设计传送带系统控制图三、项目解决方案1）PLC控制系统设计输

入输

出输入元件作用输入继电器输出元件作用输出继电器SA手动选择开关X0RL启动低速运行Y0自动选择开关X1RM启动中速运行Y1SB1启动按钮X2RH启动高速运行Y2SB2停止按钮X3L1高速报警灯L1Y3SB3计数检测X4L2低速报警灯L2Y4SB4高速按钮X5STF正转输入Y6SB5中速按钮X6

SB6低速按钮X7

系统I/O分配三、项目解决方案1）PLC控制系统设计2）变频器参数设置（1）上限频率Pr1=50Hz；（2）下限频率Pr2=0Hz；（3）基底频率Pr3=50Hz