皮带运输机的控制精选文档

TTMSsystemofficeroom【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-TTMSHHJ8】皮带运输机的控制精选文档摘要随着矿井大型化、机械化和自动化水平的不断提高，皮带运输机已成为高产高效矿井输煤的主要运输设备。在皮带运输机的连续生产中，常会出现打滑、撕裂、跑偏、堆煤等现象。为了提高带式输送机运行的可靠性，目前已采用多种装置对皮带运输机进行保护，由于各装置间相互独立，不能对检测信息进行综合判断，出现误报，从而造成输送机不应有的停机，给矿井生产造成了巨大的经济损失。因此，只有综合了多方面的故障信息，利用智能判断方法，才能在现有的基础上，提高整个输送机系统的安全性、可靠性，实现智能化控制，提高矿井生产的效率。本文首先详细了皮带运输机各种故障的原因及检测方法，设计了系统的整体及控制系统，采用了选用双速度传感器来检测皮皮带运输机的打滑、断带等故障的方法。通过比较传感器的性能，选定了速度传感器、温度传感器、煤位传感器等型号。其次采用了适应工业环境、可靠性高、抗干扰能力强的西门子S7-200系列PLC为控制核心，设计了皮带运输机的综合保护系统。采用了PLC的高速计数器进行频率量采集和故障综合分析的方法，提高了系统故障检测的可靠性和准确性。在软件构建中，设计了主程序和各功能模块子程序，选用了与CPU配套的低成本的西门子文本显示设备，增强操作员与保护系统的人机交互能力。最后开发了利用RS485总线方式实现的PLC与单片机的通讯系统，分别设计了系统的硬件电路、通信及软件流程，编制了软件程序。同时，PLC作为Profibus-DP总线的下位机与上位机通讯，最终实现了对皮带运输机运行状态的远程监测。调试结果表明：保护系统运行稳定，动作可靠，各项性能指标均满足设计要求。关键词：皮带运输机，可编程控制器，保护系统，RS485ABSTRACTAsmeimprovementofminemaximization，mechanizationandautomation，beltconveyerhasbeenthemaintransportequipmentinhighandefficientcoalfield．Duringcontinuousoperationperiodofconveyerbelt，thephenomenonsuchasbeltcreeps，brokenbelt，tearing，runningdeviation，coalheapswouldhappen，whichresultinseriousconsequences．Inordertoimprovethereliabilitymanytypesofequipmentshavebeenusedtoprotectbelt—conveyor．Astheequipmentsareindependent，theycouldn’tgivecomprehensiveandintelligencejudgments．Then，incorrectshutdownhappensandgreateconomiclossesarecaused．ThesafetyandreliabilityofsystemCanbeimprovedbycomprehensiveinformation，intelligencejudgemethodsandcentralizedcontrol，andtheproductionefficiencywouldbeimproved．Inthispaper．allthecausesanddetectionwaysofbelt-conveyoraresimultaneouslyanalyzed．Thecontrolsystemhasisdesigned．Doublespeedsensorsareusedtodetectbeltslippingandtearing．Temperaturesensors，coallevelsensors，pullingtoonesidesensorsandportraittearingsensorsareselectedrespectivelybycomparingtheperformanceofsensors．Then，CPU226ofS7-200familyofPLCasthecontrolcoreisusedforitsreliabilityandstronganti-jamming．Themethod．thathighspeedcounterofPLCisusedtocollectthefrequencyandsynthesisanalysisoffault，hasimprovedthereliabilityandveracityofslippingdetectionofthesystem．Inthesoftwareconstruction，moduleprogrammeddesignethosisused．Mainprogrammerandfunctionsubprogramsarecompiled．ThelowerCosttextdisplayisused．Itiswithgoodvisualeffectandiseasytobelearned，improvesthecommunicationabilitybetweenmachineanduser．Finally，thecommunicationsystemwhichiscomplementedbywayofRS485busbetweenPLCandchipmicrocomputersystemisdesigned．Besides，thehardwarecircuitisdesigned，thecommunicationprotocolsandthesoftwareflowisworkedoutaswell．Atthesametime，PLC，asthelowercomputer,communicateswiththehighercomputerbyPrefabs-DP，andthelong-distancereal．timemonitorcontr01iSachieved．Theresultsindicatethattheprotectionsystemcanrunsteadilyandreliably．Alltheindexesofperformancesatisfytherequirementofdesign．KEYWORDS：Beltconveyor，Programmablelogicalcontroller，ProtectionofSystem，RS485目录第一章绪论1引言1研究皮带运输机综合保护系统的意义2皮带运输机综合保护系统的研究现状及发展趋势31.3.1皮带运输机综合保护系统的研究现状31.3.2皮带运输机综合保护系统的发展趋势5本文的研究目标及主要内容6第二章皮带运输机故障分析及检测8打滑故障分析及检测82.1.1皮带打滑原因及解决方法82.1.2打滑故障检测9跑偏故障分析及检测92.2.1皮带跑偏的解决方法102.2.2调偏装置112.2.3跑偏故障检测15超温故障分析及检测152.3.1超温故障的原因及解决方法162.3.2故障检测方法17烟雾故障分析与检测18堆煤保护18撕裂故障分析及检测192.6.1撕裂故障原因及解决方法192.6.2撕裂检测21本章小结21第三章矿井皮带运输机综合保护系统的硬件设计23系统整体方案23PLC的工作原理与特点243.2.1PLC的结构243.2.2PLC的工作原理283.2.3S7-226PLC介绍31打滑保护设计333.3.1信号采集与处理333.3.2打滑保护控制电路38跑偏保护设计383.4.1跑偏传感器和急停传感器的选择39温度保护设计43烟雾保护设计45煤位保护设计46撕裂保护设计46声光报警电路473.9.1报警电路473.9.2二极管电路48皮带运输机供电电路49抗干扰设计50本章小结52第四章矿井皮带运输机综合保护系统软件设计53系统软件开发环境53系统软件结构设计534.2.1系统软件设计原则534.2.2系统软件结构54监控主程序设计54功能模块子程序设计564.4.1计数器初始化子程序564.4.2中断子程序574.4.3通信子程序57监控定时器复位指令59显示界面59本章小结60第五章皮带运输机保护系统的通讯62通讯端口物理特性625.1.1RS-485接口标准625.1.2CPU226的9针串口引脚定义635.1.3CPU226通讯方式63保护系统与急停传感器通讯功能的实现655.2.1通讯方案的设计655.2.2硬件电路设计675.2.3软件程序设计705.2.4通讯协议设定70保护系统与上位机通讯功能的实现715.3.1现场总线介绍715.3.2通讯方式确定765.3.3通讯功能的实现78本章小结79第六章系统调试81保护单元调试816.1.1打滑保护调试816.1.2超温保护调试826.1.3堆煤保护调试83通讯单元的调试85显示单元的调试88本章小结89第七章研究结论90参考文献92致谢96