刮板輸送機(jī)綜合監(jiān)控裝置設(shè)計(jì)

摘 要：刮板輸送機(jī)運(yùn)輸?shù)臋C(jī)綜合監(jiān)控裝置設(shè)計(jì)一直是人們非常關(guān)心同時(shí)也非常關(guān)注的一個(gè)內(nèi)容，方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性及合理性會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)械的設(shè)計(jì)產(chǎn)生非常重大的影響，在這樣的情況下，我們一定要選擇更加科學(xué)合理的方式對(duì)其加以控制，只有這樣，才能更好的保證刮板運(yùn)輸機(jī)的正常運(yùn)行。本文主要分析了刮板輸送機(jī)綜合監(jiān)控裝置設(shè)計(jì)，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：刮板運(yùn)輸機(jī)；監(jiān)控裝置；伸縮機(jī)尾

刮板運(yùn)輸機(jī)在礦井工作面當(dāng)中是一個(gè)非常重要的設(shè)備，它對(duì)于整個(gè)煤炭開(kāi)采的安全穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生非常明顯的影響，監(jiān)測(cè)刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中一定要對(duì)其運(yùn)行的狀態(tài)予以全面的掌握，這樣一來(lái)也就為其安全平穩(wěn)的運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)還能在這一過(guò)程中及時(shí)的對(duì)機(jī)器當(dāng)中的故障加以排除，本文提出了一種設(shè)計(jì)方案，這一裝置可以很好的對(duì)刮板運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行全方位的了解，同時(shí)在實(shí)際的工作中還可以十分有效的展現(xiàn)出伸縮機(jī)尾的自動(dòng)控制功能。

1 裝置總體設(shè)計(jì)

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

刮板運(yùn)輸機(jī)綜合監(jiān)控裝置主要是外殼線端子、本安電源、主板、顯示器及鍵盤(pán)構(gòu)成，如圖1所示：

模擬信號(hào)采集板和主板連接在一起，主板上會(huì)配置與其相匹配的CPU、鍵盤(pán)接口、顯示器接口、報(bào)警輸出接口、控制輸出接口以及通信接口同時(shí)還要保證本安電源借助電源插線板和模擬信號(hào)采集板以及主板、控制輸出放大板進(jìn)行連接處理，在通電之后，CPU內(nèi)部程序的運(yùn)行質(zhì)量能夠得到非常顯著的提升，在通電之后，CPU內(nèi)部程序當(dāng)中的各項(xiàng)功能都能實(shí)現(xiàn)。傳感器從模擬信號(hào)采集板通電，傳感器、綜合監(jiān)控裝置、電磁閥、液壓閥以及刮板伸縮機(jī)的尾部共同構(gòu)成了一個(gè)完整的控制回路，從而使得伸縮機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中可以很好的實(shí)現(xiàn)其閉環(huán)控制的功能，外殼設(shè)計(jì)是隔爆兼本安型的，在隔爆腔的內(nèi)部設(shè)置了本安電源，這樣就可以十分有效的對(duì)輸出放大板加以控制。在本安腔的內(nèi)部設(shè)置電路板、顯示器以及鍵盤(pán)和蜂鳴器等等。

1.2 功能描述

借助檢測(cè)液壓缸內(nèi)部有桿腔的壓力，對(duì)監(jiān)控裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而對(duì)雙向電磁閥進(jìn)行科學(xué)有效的控制，電磁閥在這一過(guò)程中也會(huì)對(duì)液壓閥產(chǎn)生一定的影響，液壓閥對(duì)伸縮機(jī)尾液壓缸以及有桿腔和無(wú)桿腔進(jìn)行充液處理，這樣也就可以對(duì)機(jī)尾伸縮的程度加以全面的控制，從而使得刮板鏈一直都處在一個(gè)相對(duì)正常的緊張狀態(tài)當(dāng)中，從控制方式上來(lái)說(shuō)，主要有自動(dòng)式以及手動(dòng)式。在機(jī)械運(yùn)行的過(guò)程中，這一設(shè)備可以十分有效的展現(xiàn)出其超限報(bào)警的功能，報(bào)警閾值的設(shè)定可以借助鍵盤(pán)完成設(shè)定工作。最后，該系統(tǒng)還具備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示、上傳等諸多的功能。

2 裝置硬件設(shè)計(jì)

主板是刮板輸送機(jī)綜合監(jiān)控裝置的核心，負(fù)責(zé)接收并處理模擬信號(hào)采集板的輸入與鍵盤(pán)輸入，實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)工況參數(shù)的監(jiān)測(cè)、顯示、存儲(chǔ)、報(bào)警、通信和控制輸出的功能。主板電路整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)由AD轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)光電隔離進(jìn)入單片機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)經(jīng)光電隔離進(jìn)入單片機(jī)。上位機(jī)通過(guò)通信電路與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。單片機(jī)的2路輸出控制信號(hào)經(jīng)"控制輸出放大板"放大后用于控制雙向電磁閥。若2路信號(hào)的壓差為正，則電磁閥正向?qū)ǎ蝗魤翰顬樨?fù)，則反向?qū)ǎ蝗魤翰顬?，則不導(dǎo)通。傳感器采集液壓缸有桿腔壓力，采集的信號(hào)經(jīng)調(diào)理、AD轉(zhuǎn)換后，通過(guò)光電隔離進(jìn)入單片機(jī)；單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并發(fā)出控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)伸縮機(jī)尾的閉環(huán)控制。

采用4×4行列式工作原理定制鍵盤(pán)，鍵盤(pán)上布置電源指示燈。圖3為鍵盤(pán)外觀圖，顯示器型號(hào)為CM320240-8，報(bào)警采用蜂鳴器。

3 裝置軟件設(shè)計(jì)

刮板輸送機(jī)綜合監(jiān)控裝置上電或者是在復(fù)位之后，首先我們要完成初始化模塊的執(zhí)行工作，之后還要循環(huán)執(zhí)行監(jiān)控主程序模塊，如果在主程序監(jiān)控任務(wù)執(zhí)行的過(guò)程中出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的終端問(wèn)題，就應(yīng)該立即中斷處理程序模塊的正常運(yùn)行。

3.1 初始化模塊。初始化模塊實(shí)現(xiàn)監(jiān)控裝置在硬件自檢功能方面有著非常顯著的優(yōu)勢(shì)，它在運(yùn)行的過(guò)程中需要關(guān)注的有對(duì)傳感器是否安裝和安裝是否正確加以檢測(cè)、初始化監(jiān)控裝置的運(yùn)行和中斷檢測(cè)也成為了非常重要的內(nèi)容。初始化設(shè)置的變量主要有閾值變量、傳感器啟用或者是禁用的標(biāo)志位、控制器通信地址、控制器運(yùn)行狀態(tài)的標(biāo)志位等等。

3.2 監(jiān)控主程序模塊。監(jiān)控主程序模塊能夠十分有效的保證伸縮機(jī)尾的自動(dòng)控制、刮板輸送機(jī)常態(tài)或者是在緊鏈狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警、控制器通信和儲(chǔ)存顯示等功能。

①常態(tài)監(jiān)測(cè)。采集溫度、液位、水壓力、水流量和液壓缸有桿腔壓力并進(jìn)行處理后得到實(shí)際值，顯示并保存監(jiān)測(cè)值；若超限則報(bào)警。②緊鏈狀態(tài)監(jiān)測(cè)。采集液壓馬達(dá)壓力和轉(zhuǎn)速并進(jìn)行處理得到實(shí)際值，查表得到馬達(dá)效率值，然后計(jì)算緊鏈力并顯示結(jié)果。③通信模塊。上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)），顯示通信狀態(tài)，采用的通信協(xié)議為Modbus。

3.3 中斷處理程序模塊。中斷處理程序模塊包括鍵盤(pán)中斷處理程序、限位中斷處理程序、伸縮機(jī)尾自動(dòng)控制中斷處理程序等：①伸縮機(jī)尾自動(dòng)控制中斷處理程序。定時(shí)器每100ms發(fā)生中斷，檢測(cè)有桿腔壓力，伸縮機(jī)尾自動(dòng)動(dòng)作。②鍵盤(pán)中斷處理程序。鍵盤(pán)中斷產(chǎn)生后，關(guān)鍵盤(pán)中斷，讀鍵值并按鍵值轉(zhuǎn)移到對(duì)應(yīng)的鍵值處理程序，然后開(kāi)鍵盤(pán)中斷，中斷返回。

結(jié)束語(yǔ)

刮板輸送機(jī)綜合控制裝置能夠十分有效的保證對(duì)減速器的油溫、油位、冷卻水當(dāng)中的水壓、流量電動(dòng)機(jī)繞組溫度的監(jiān)測(cè)工作，此外在運(yùn)行的過(guò)程中還有機(jī)頭液壓馬達(dá)緊鏈和機(jī)尾伸縮情況監(jiān)控的性能，在實(shí)際的工作中應(yīng)用這一裝置，可井下工人和設(shè)備維護(hù)人員可以更加詳細(xì)和及時(shí)的對(duì)刮板輸送機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行全面的了解，同時(shí)如果我們采取有效的措施對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的管理就可以十分有效的保證故障的有效排除，此外生產(chǎn)的安全性和可靠性也能得到十分顯著的提升。■

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：王宇，身份證號(hào)：23010519871129193X。