皮帶機自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化探討

路太立?孔令媚?傅海斌?李建明?王文安

摘 要：在一些行業(yè)，必須使用到皮帶機，為了提高皮帶機操作的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，需要重視自動控制系統(tǒng)，在減輕勞動強度的基礎上，增加經(jīng)濟效益，促進企業(yè)相關工作的高效運行。本文針對皮帶機自動控制系統(tǒng)在實際操作中的相關內容進行了詳細分析，包括運行原理、存在的問題以及優(yōu)化改造措施等，希望能夠起到良好的借鑒作用。

關鍵詞：皮帶機;自動控制系統(tǒng);優(yōu)化

皮帶機是按照一定的順序啟動的，逆序就會停止。因此，當每條皮帶發(fā)生故障，前面的皮帶和后面的皮帶就會立即停止運行。皮帶機的主要功能是運輸材料，現(xiàn)階段，一些一直采用電氣控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)在實際運用過程中存在很多問題，嚴重影響了企業(yè)的發(fā)展。PLC自動控制技術作為一項新的技術，在皮帶機自動控制系統(tǒng)中的應用，很好地解決了這一問題，能夠有效提升工作的效率，減少因人工造成的失誤現(xiàn)象，必須結合自身工作經(jīng)驗，對皮帶機自動控制系統(tǒng)的優(yōu)化進行了分析探究，希望能夠實現(xiàn)良好的應用價值，物盡其用，促進企業(yè)相關行業(yè)的有效發(fā)展。

1 皮帶機自動控制系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀

現(xiàn)階段皮帶機自動控制系統(tǒng)采用的大部分還是電氣控制，傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)存在很多弊端，比如：不穩(wěn)定、效率低以及容易出現(xiàn)故障等。由于皮帶機自動控制系統(tǒng)使用的仍然是電氣控制，皮帶機一旦發(fā)生任何故障，就必須停機進行故障排查，它不能準確地顯示出故障點的位置以及原因，這樣就影響了正常生產(chǎn)。同時，傳統(tǒng)的電氣控制非常容易受到強電的干擾，從而出現(xiàn)虛假信號。除此之外，皮帶機在啟動時，容易發(fā)生打滑，這樣就會導致皮帶還沒有啟動就停止了運行。在這樣的大背景下，皮帶機自動控制系統(tǒng)不得不進行改革優(yōu)化，只有這樣，鐵礦企業(yè)才能更好的發(fā)展，我國經(jīng)濟才能更好的發(fā)展。改造前皮帶系統(tǒng)的部分連鎖點只是在電氣回路里有連鎖控制，沒有接入PLC控制系統(tǒng)。當皮帶機非正常停機時，上位畫面沒有故障點顯示，必須查找故障點逐項排除，不但為排除故障、解決問題帶來了一定的困難，而且還影響了正常生產(chǎn)。由于強電的干擾產(chǎn)生部分虛假信號，這些虛假信號會嚴重影響皮帶的正常運行。在啟動皮帶機時，因皮帶的瞬間打滑，經(jīng)常出現(xiàn)皮帶還沒啟動完畢就停止運行的現(xiàn)象。為了減少非正常停機及為檢修帶來的不便，對皮帶系統(tǒng)進行了改造。

2 改造方案

2.1 改造后皮帶機運行的控制要求

充分結合皮帶機實際應用的生產(chǎn)工藝以及運行狀況，主要將控制系統(tǒng)分為前后兩個部分。在經(jīng)過改造后，控制系統(tǒng)必須要具備相互獨立的運行體系，而且不會產(chǎn)生互相影響。各個系統(tǒng)會按照一定順序來啟動皮帶機，當出現(xiàn)逆序時停機。一旦在發(fā)生某一條皮帶故障的時候，整條皮帶都會停止運轉，但是后面的皮帶仍然可以完成物料運輸任務，不同皮帶機要充分具備打滑保護、跑偏保護、撕裂保護、拉繩保護等一些功能。當出現(xiàn)上述故障中的一種是，通過顯示屏就能夠將故障形式進行顯示，并完成及時停機，這樣就能夠對皮帶起到很好的保護，也為后續(xù)的維修保養(yǎng)提供便利。與此同時，為整個控制系統(tǒng)設置了緊急停止開關，實現(xiàn)了整個皮帶機的集中控制，與此同時還能針對皮帶機進行手動控制。

2.2 皮帶機的控制原理

1）PLC控制系統(tǒng)配置。皮帶在車間的應用非常多，而且整個生產(chǎn)線比較長，針對這種情況，在控制室中設置了主站，并充分結合企業(yè)生產(chǎn)設備以及配件系統(tǒng)的分布狀況合理的設置了多個分站以及遠程控制站點。不同站點之間充分利用DP線實現(xiàn)連接，而主要使用了光纜來完成主站與分站之間的通訊，利用TCP/IP協(xié)議通訊來完成主站與上位機之間的通訊，這樣就能夠充分保證整個生產(chǎn)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，提高?shù)據(jù)的精確性，避免因其他外在原因造成的誤差，使整個系統(tǒng)的應用性得到提升。

2）皮帶機主回路控制原理。電動機主要采取的是接觸式控制方式，并充分利用熱計電器來實現(xiàn)過電流保護，為了實現(xiàn)對皮帶的保護，針對每一臺電動機都配備了相應的液壓制動器，這樣就能夠有效避免在停電過程中出現(xiàn)倒轉現(xiàn)象。整個皮帶運行過程中產(chǎn)生的各種信號都會最終接入PLC系統(tǒng)，這樣設備運行出現(xiàn)故障的時候，PLC系統(tǒng)就會下達停機命令，有效避免了物料堆積對設備造成破壞。當其中一條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機前面的皮帶機會及時進行停機，而后續(xù)的皮帶機則可以繼續(xù)完成物料輸送。

3）皮帶機控制回路原理。針對皮帶機主要有手動以及自動控制兩種方式。手動控制可以在皮帶機旁就完全操作，而自動集中控制則必須要在控制室的上圍機上來進行操作。手動啟動過程如下：首先將轉換開關設置到指定位置，然后通過按下啟動按鈕就可以讓皮帶機啟動。自動啟動過程如下：在控制室中將轉換開關推到另一位置，通過上飛機就能夠實現(xiàn)皮帶機的順序啟動。在皮帶機啟動之前，電影會首先想起，這樣現(xiàn)場的操作人員就能夠及時撤離現(xiàn)場，警示鈴想三分鐘后，前一級的皮帶機首先啟動，后一級的皮帶機再達到預定的延時時間后也會自動啟動，這樣就實現(xiàn)了順序延時啟動。

停止操作：在皮帶機旁通過按下停止按鈕，或者將轉換開關推到零位就可以讓皮帶機停止運行，需要控制推動的時間和力度，在合適的時刻達到要求，避免出現(xiàn)不必要的失誤，增強實際操作的科學性與合理性;而自動控制方式則需要在計算機上將自動轉換開關打到零位就可以實現(xiàn)皮帶機停機。在停機的過程中，首先停止的是后一級皮帶機，前一級的皮帶機在達到延時時間會也會實現(xiàn)自動停止，這樣就實現(xiàn)了逆序延時停止操作。

緊急停止：當發(fā)生特殊緊急情況時，現(xiàn)場按下急停按鈕，在手、自動狀態(tài)下皮帶機都能實現(xiàn)緊急停車。在計算機操作畫面也設有急停按鈕，自動集中控制時能起到緊急停車作用。按下急停按鈕皮帶就會立刻停止運行，從而保證了人身及設備的安全。通過PLC編程可實現(xiàn)多種控制方式。如：生產(chǎn)運行時可設置為順序啟動，逆序停止多機聯(lián)鎖運行方式。設備檢修時可設置為單機非聯(lián)鎖運行方式。

4）PLC輸出、輸入點。針對皮帶機運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)打滑導致停轉的現(xiàn)象，通過在PLC程序中設置10秒的延時判斷，這樣就能夠有效解決皮帶機存在的一啟即停的信箱，并且在實際應用的過程中，根據(jù)具體情況進行針對化的判斷，確定出最佳的輸出和輸入點，增強操作的準確性，使皮帶機能夠發(fā)揮出最大化的效果。

5）多重保護。在皮帶機啟動或運行過程中，遇到事故或突發(fā)事件時，只要按緊急停止按鈕或拉動事故拉繩開關，皮帶機就會停止工作。當皮帶輕度跑偏時，輕跑偏開關動作發(fā)出警報信號。當皮帶重度跑偏時，重跑偏開關動作，使皮帶機停止工作。當皮帶機過載時，熱繼電器FR動作使皮帶機停止工作。

3 結論

PlC自動控制系統(tǒng)在皮帶機中的應用非常普遍，不僅能夠實現(xiàn)自動控制，還能對故障進行診斷，減少操作中的問題，按照規(guī)定的時間和方案合理運行。整個PlC自動控制系統(tǒng)具有比較明顯的有點，抗干擾能力強、運行可靠性高、安全性良好，能夠有效節(jié)約物力財力，減輕工作人員的強度，使相關工作在短時間內及時完成，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與社會效益的雙贏。由于實踐效果好，PlC自動控制系統(tǒng)在皮帶機中具有較高應用價值，能夠最大限度的節(jié)約成本，以簡便的操作，實現(xiàn)對繁重工作的優(yōu)化控制，提升工作效率，因此，具有比較良好的推廣價值。

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