带式输送机的保护控制设计.pdf

第 3 1 卷第 O 8期 2 0 1 0年O 8月 煤 矿 机 械 C o a l Mi n e Ma c h i n e r y Vo 1 -3l No ． O 8 Au g ． 2 01 0 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 2 3 2 0 0 1 摘 要 介 绍了带式输送机保护控制设计的改进方案 ． 该设计方案不仅 可以检测矿用带 式输 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 。 关键 词 带式 输送机 ；保护 ； 控 制 中图分类号 T D 5 2 8 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 30 7 9 4 2 0 1 0 0 8一O 0 5 70 2 De s i g n f o r Pr o t e c t i o n a n d Co n t r o l l i n g o f Be l t Co n v e y o r WA NG Xi a o - j u a n ， OU YA NG Mi n g - s a n C o l l e g e o f E l e c t ri c a l a n d I n f o r ma t i o n E n g i n e e ri n g ， A n h u i U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， H u a i n a n 2 3 2 0 0 1 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e i mp r o v e d e s i g n f o r p r o t e c t i o n a n d c o n t r o l l i n g o f b e h c o n v e y o r w a s i n t r o d u c e d ．T h e d e s i g n c a n n o t o n l y d e t e c t t h e s t a t u s o f mi n e b e l t c o n v e y o r ，f o r t h e i r p r o t e c t i o n ，b u t a l s o c a n g i v e c o n t r o l t o b e l t c o n v e y e r b a c k t o n o r ma l wo r k i n g c o n d i t i o n， g r e a t l y i n c r e a s i n g t h e b e l t c o n v e y e r u s e o f t i me t o r e d u c e b e h d a ma g e a n d e c o n o mi c l o s s e s ． Ke y wo r d s b e l t c o n v e y e r ；p r o t e c t i o n；c o n t r o l 0 前言 除了启动和停止状态下 ． 在 1 0 s内当输送带速 带式输送机是运输煤的主要工具 ， 它的损坏 和 度均在 5 0 ％～ 7 0 ％ 额定带速 ． 或带速≤额定带速的 修复会影响煤 的生产 。使整条生产线处于停滞状 5 0 ％。 或带速 ≥额定带速 的 1 1 0 ％时 。 速度控制装置 态。带式输送机的保护和控制是煤生产过程 中的一 应 工作 ， 实现变频控制 。一定时 间后 。 若速度 仍超 个重要环节 ， 市场上也有大量 的带式输送机 的保护 限． 则中止带式输送机的运行。 装置 ， 主要是对带式输送机的状态进行检测 ， 当出 3 双向急停开关保护 现跑偏 、 张紧力 、 温度 、 烟雾 、 撕裂 、 速度出现故障时 双向急停开关在任何 一边 的拉线 上施加 4 0 ～ 进行语音报警 。本文在进行大量的调查和研究后 ， 1 2 0 N的力时。 变频器控制带式输送机的运行 ． 使带 对带式输送机的保护控制设计方面提 出了改进方 式输送机平稳地中止 ， 并能 自锁和复位。 案 1 ． 2跑 偏保 护和 控制 1 功能设计 当处于跑偏 时．控制系统及时启动纠偏装置 。 现阶段带式输送机的保护装置主要实现跑偏 、 同时报警灯点亮。当跑偏传感器探杆的偏转角度达 张紧力 、 温度 、 烟雾 、 煤位 、 撕裂 、 速度和急停八大保 设定值 。 启动语音报警， 并强制带式输送机停机。当 护 ， 当发生故障时 ， 保 护装 置会根据故 障进 行语音 带式输送机停止运行的时候 ． 可 以手动启动纠偏装 报警及显示报警。本文针对这八大保护给予了可靠 置 的控制 ， 以及及时纠正故障。 减少损失 。 1 ． 3张紧力保护和控制 1 ． 1 速度保护和控制 当张紧传感器检测装置检测到输送带松时． 报 1 软启动 警灯亮 ， 使张紧装置拉紧输送带 ； 反之 ， 输送带过紧 带式输送机 的直接起动 ， 使输送带的张力增加 时 ， 张紧装置放松输送带 ， 从而有效地控制带式输 数倍 ， 对输送机的元部件产生很大的冲击 ， 影 响了 送机的张紧程度。当带式输送机的输送带张紧程度 元部件 、 输送带及整机 的稳定性和使用寿命 。虽然 超限时 ， 启动语音报警 ， 并中止带式输送机的运行。 软启动器 的价格 比变频器的价格低 ， 但 由于本设计 1 ． 4温度 、 烟雾保护和控制 装置会有输送机正常工作时的速度控制 ． 所以软启 1 温度保护和控制 动的控制装置就用变频器速度控制装置。当控制系 在测 温点温度传感器 的测 温头 测到的温度超 统发出启 动或停止 时 ， 变频器开始工作 ， 变频器能 过设定值时 。 报警灯亮 ， 同时喷水降温 。当超过一定 够 自动跟踪电机的频率 、 电压和相位 ， 实现 同频 、 同 的时间温度仍然很高 ． 启动语音报警并 强制带式输 压和同相位 的切换 ， 切换过程非常平稳 ， 所以电流 送机停机。 不会有太大变化 。 2 烟雾保护和控制 2 速度保护和控制 连续 2 s内．当被监测的环境中烟雾浓度超过 一 5 7 V o 1 ． 3 1 N o ． 0 8 带式输送机的保护控制设计王晓娟 ． 等 第 3 l 卷第 0 8 期 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 2 s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 l ～ 2 s停 机 ． 并处于联锁状态。同时 ． 故障停机的那 l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。结构图如图 1所示 。 [ 跑偏检测装置 一 f 跑偏控制装置 卜 ． 一 『 张紧检测装置 一 望 } 张紧控制装置 卜 ． 一 片 } 温度检测装置 一 机 } 洒水装置 一 【 烟雾检测装置 一 图 1 结 构 图 1 速度检测和控制 电机 的转速 由转速传感器转换成矩形 脉冲信 号 ． 经光 电隔离后进人单片机计数器 。 由计数器值 获得电机 的实际转速 ． 与设定转速 比较 。 经 P I D控 制器调节后 ． 单片机产生 P WM 波 ， 从而实现电机 的 闭环 变频 调速 2 跑偏检测和控制 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。 3 张紧力检测和控制 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 4 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 流程 图见 图 2 开 始 初始化 ． 参数设置 嬲 度保护 ／ 高 喜 时 ＼ 曲故晦／ ＼ ／ ＼ 屠 ／ l是 南l 速度调 整且语 音报警 结束 图 2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动或软停止。 4结语 带式输送机 的工作环境一般都 比较恶劣 ， 所 以 在带式输送机运行过程中 ． 应及 时地检测带式输送 机 的各种性能和保护参数是否正常 ， 以保证带式输 送机安全高效稳定的运转 及时地对带式输送机进 行保护控制 ， 可以大大地降低成本 、 提高生产效率 。 参 考文献 [ 1 ] 赵 玉文 ， 李 云海． 带式输 送机 的现状 与发 展趋势 [ J ] ． 煤 矿机械 ， 2 0 0 4 ， 2 5 4 1 - 3 ． [ 2 ] 韩志 T， 李冠坚． 带 式输送机综合保护控制 装置的设计 [ J ] ． 科技 信息 ． 2 0 0 8 1 9 1 3 ． [ 3 ] 王仲民． 煤矿带式输送机常用机械软起动装置[ J ] ． 煤炭工程， 2 0 0 7 3 31 - 3 4 ． 『 4 ] 李丽萍， 徐巧敏 带式输送机调偏方法及机理分析[ J ] ． 煤矿机械， 2 0 0 5 ， 2 6 8 ． 1 2 6 ．- 1 2 8 ． 一 一 一 ⋯ ⋯ 作者 简介 王晓娟 1 9 8 6 一 ， 女 ， 安徽 毫州人 ， 现就读 于安徽理 1 大学 电气信息 lT程学 院控制理论 与控制 程专业 ， O 8级研究生 电子信箱 7 6 3 7 3 6 7 1 9 q q ． t o m． 当张紧力传感器检测到输送带张紧故障时， 把 责任编辑 王海英收稿15 1 期 2 0 1 0 0 3 1 1 58一