带式输送机自动化调节系统设计

时间：2024-07-28

周毅

（中国民用航空飞行学院飞机修理厂，德阳 618307）

带式输送机从发明初期至今，经过了漫长的发展过程，随着时代的进步和经济的不断提高，电气自动化、机械制造以及冶金工业技术都得到了极大的提高。因此，带式输送机的性能也得到改善，其运用的范围更广，不仅仅是在车间内部被应用，而且用于各行各业之间货物的输送。因此，可以看出带式输送机已经成为了货物运输系统中的一个重要组成部分。带式输送机最大的特点就是其自动化程度较高，因此，需要进一步做好带式输送机的自动化控制系统的设计，对带式输送机的各种性能进行优化，才能让带式输送机更好的应用于生活的各个领域。

1 带式输送机的结构及工作原理

1.1 带式输送机的结构

带式输送机主要是由驱动装置、输送带、张紧装置、机架、托辊等装置组成。在带式输送机的装置中，输送带会绕经输送机的驱动滚筒形成一个环形的封闭带，分为上下两层，通过回程托辊和承载托辊支撑，而张紧装置主要是来调节输送带在运转过程中需要的张紧力，在工作的过程中通过摩擦力来带动驱动滚筒运行。当货物到达运输带之后，会与运输带一起运动，利用运送带输送货物的过程中当输送带转变方向之后，将货物卸载，在必要的时候，可以通过专门的卸载装置在输送机的任意点进行卸载。

1.2 带式输送机工作原理

带式输送机主要是通过机头和机尾来将输送带链接，将输送带转变为环形闭合的装置，利用摩擦力来通过输送带输送货物，机头、机尾和输送带形成的滚筒成为传动滚筒。而在改变方向的一侧成为改向滚筒。传动滚筒通过电动机来驱动，驱动滚筒一般都装配在机头卸载处，从而让输送机的牵引力更大，更加便于货物的输送。当货物落到输送带上之后，需要通过摩擦力的带动将货物从卸载一端卸除。普通的带式输送机的机身上是通过操行的托辊支撑的，这样能够加大输送带的承载面积，而下层的输送带是不承载的空带，主要是由平托辊来支撑。带式输送机的功能强大，可以进行水平运输、也可以进行倾斜运输，必要的时候可以进行垂直运输，但是对于普通的带式输送机来说，主要是通过倾斜向上运输，且倾斜的角度不能超过18°，向下输送的角度不能超过15°。

1.3 带式输送机的清扫和保护

带式输送机都有着清扫装置，主要是对胶带表面的一些黏着物进行清理，比如煤粉等，防止这些粘结在滚筒的表面，导致输送带的磨损。其中，清扫器分为头部和回空段清扫器两种类型，而头部的一般都是处于卸载滚筒处，回空段清扫器则是V型，主要安装在滚筒分离点后边的胶带上，主要是用户清理回煤。

1.4 保护装置

对于带式输送机的保护装置主要是有打滑保护传感器和跑偏保护传感器两种。打滑是输送带打滑的情况，容易对胶带造成磨损，严重的情况下会烧毁胶带，引起事故。而打滑保护传感器主要是放在机头卸载滚筒处，主要是当胶带出现打滑的情况时，主机能够及时的接收到信号，然后将电机的控制回路切断，实现停机处理。

跑偏保护传感器主要是将在胶带中心跑偏的现象进行控制。跑偏会导致胶带与机架之间产生摩擦，会导致胶带边缘的损坏，同时还能够增加运行的阻力，导致胶带出现打滑的现象，在严重的时候可能会导致货物抛洒的情况。这种传感器一般是装在机头和机尾的部分，当然对于一些远距离传输也会安装在输送带的中部。当出现跑偏严重的情况时，传感器会发出信号，让主机来切断控制回路，实现停机。

2 带式输送机自动化调节系统设计

2.1 自动调节系统硬件组成

带式输送机自动调节系统主要是由执行电机、控制装置、负载电流检测和变频器等组成。变频器中包括了变频调速系统，经过电流的反馈，变频器能够将信息转变为负载电流信号。在带式输送机的自动化调节系统中，主要是通过PLC来搜集带式输送机的电流信号，经过软件的分析之后，来对输送机的负荷情况进行判断，然后通过D/A模块来将控制信号输出，从而对带式输送机的运转速度进行调节，经过调节能够保证带式输送机的状态是最佳的工作状态。

2.2 总体设计

传统的带式输送机的控制系统是属于半自动化的系统，需要人工手动操作，但是很多情况下，工作环境比较恶劣，对于带式输送机的运行有着极大的损伤，经常会导致带式输送机出现一些故障，比如，跑偏和打滑等现象，严重的时候会导致输送带的撕裂。因此，对于带式输送机的控制系统提出了新的要求。本文应用的PLC自动化调节系统能够让带式输送机的运转更加顺畅。PLC具有很多其他控制器所不具备的优点，能够充分的利用计算机的灵活性和通用性，能够将这些优点集中到一起来进行开发和设计。PLC主要的特点包括：首先应用PLC的带式输送机的自动化调节系统的可靠性更高，具有非常强大的抗干扰能力，同时PLC中有着丰富的I/O接口，能够满足各种需求；PLC的程序开发比较简单，安装更加方便，能够更加有利于系统的维护、配套设施完善，能与带式输送机完美的结合；同时PLC占用的空间非常小，耗能较低，因此系统的设计和调试周期更短，其维护工作量非常小。通过以上分析可以看出，PLC的优势非常明显，在带式输送机自动调节系统中能够发挥重要的作用。尤其是在一些井下作业中，带式输送机更是能够充分发挥其作用，对于环境能够良好的适应。

2.3 系统控制要求分析

带式输送机的电机分为三部分，分别是正常启动、停止和故障停止。通过PLC控制器来进行控制，能够在控制方式上更好的把握，同时因为PLC采用的是存储逻辑，因此在存储的过程中可以通过程序的方式进行保存，同时改变控制逻辑的方式更加简单，只需要将程序改变即可。

在传输速度上，PLC控制程序主要是通过程序指令来对半导体电路进行控制，反应速度极大的提高，防止抖动现象的出现，能够让带式输送机更加稳定的运行。在通过应用自动化调节系统之后，PLC能够为带式输送机提供更加强的抗干扰能力。很多情况下带式输送机的工作环境恶劣，在传统的控制系统下，会出现延时控制的情况，对控制时间的把握不高，而在PLC的自动化调节系统中，通过半导体集成电路作为定时器，能够精准度更高的对带式输送机进行调整，受到环境的影响较小。

因此可以看出PLC应用于带式输送机的自动化调节系统中能够起到更好的控制效果，实现自动化运行，因此在设计系统的过程中应该充分的发挥PLC在带式输送机中的作用，提高带式输送机自动化运行的程度。