皮帶機(jī)自動(dòng)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(jī)，為了提高皮帶機(jī)操作的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性，需要重視自動(dòng)控制系統(tǒng)，在減輕勞動(dòng)強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，增加經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)相關(guān)工作的高效運(yùn)行。本文針對皮帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)際操作中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)分析，包括運(yùn)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(guān)鍵詞：皮帶機(jī);自動(dòng)控制系統(tǒng);優(yōu)化

皮帶機(jī)是按照一定的順序啟動(dòng)的，逆序就會(huì)停止。因此，當(dāng)每條皮帶發(fā)生故障，前面的皮帶和后面的皮帶就會(huì)立即停止運(yùn)行。皮帶機(jī)的主要功能是運(yùn)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(shí)際運(yùn)用過程中存在很多問題，嚴(yán)重影響了企業(yè)的發(fā)展。PLC自動(dòng)控制技術(shù)作為一項(xiàng)新的技術(shù)，在皮帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)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(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，對皮帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化進(jìn)行了分析探究，希望能夠?qū)崿F(xiàn)良好的應(yīng)用價(jià)值，物盡其用，促進(jìn)企業(yè)相關(guān)行業(yè)的有效發(fā)展。

1 皮帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀

現(xiàn)階段皮帶機(jī)自動(dòng)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(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)使用的仍然是電氣控制，皮帶機(jī)一旦發(fā)生任何故障，就必須停機(jī)進(jìn)行故障排查，它不能準(zhǔn)確地顯示出故障點(diǎn)的位置以及原因，這樣就影響了正常生產(chǎn)。同時(shí)，傳統(tǒng)的電氣控制非常容易受到強(qiáng)電的干擾，從而出現(xiàn)虛假信號(hào)。除此之外，皮帶機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，容易發(fā)生打滑，這樣就會(huì)導(dǎo)致皮帶還沒有啟動(dòng)就停止了運(yùn)行。在這樣的大背景下，皮帶機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)不得不進(jìn)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(jì)才能更好的發(fā)展。改造前皮帶系統(tǒng)的部分連鎖點(diǎn)只是在電氣回路里有連鎖控制，沒有接入PLC控制系統(tǒng)。當(dāng)皮帶機(jī)非正常停機(jī)時(shí)，上位畫面沒有故障點(diǎn)顯示，必須查找故障點(diǎn)逐項(xiàng)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(qiáng)電的干擾產(chǎn)生部分虛假信號(hào)，這些虛假信號(hào)會(huì)嚴(yán)重影響皮帶的正常運(yùn)行。在啟動(dòng)皮帶機(jī)時(shí)，因皮帶的瞬間打滑，經(jīng)常出現(xiàn)皮帶還沒啟動(dòng)完畢就停止運(yùn)行的現(xiàn)象。為了減少非正常停機(jī)及為檢修帶來的不便，對皮帶系統(tǒng)進(jìn)行了改造。

2 改造方案

2.1 改造后皮帶機(jī)運(yùn)行的控制要求

充分結(jié)合皮帶機(jī)實(shí)際應(yīng)用的生產(chǎn)工藝以及運(yùn)行狀況，主要將控制系統(tǒng)分為前后兩個(gè)部分。在經(jīng)過改造后，控制系統(tǒng)必須要具備相互獨(dú)立的運(yùn)行體系，而且不會(huì)產(chǎn)生互相影響。各個(gè)系統(tǒng)會(huì)按照一定順序來啟動(dòng)皮帶機(jī)，當(dāng)出現(xiàn)逆序時(shí)停機(jī)。一旦在發(fā)生某一條皮帶故障的時(shí)候，整條皮帶都會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，但是后面的皮帶仍然可以完成物料運(yùn)輸任務(wù)，不同皮帶機(jī)要充分具備打滑保護(hù)、跑偏保護(hù)、撕裂保護(hù)、拉繩保護(hù)等一些功能。當(dāng)出現(xiàn)上述故障中的一種是，通過顯示屏就能夠?qū)⒐收闲问竭M(jìn)行顯示，并完成及時(shí)停機(jī)，這樣就能夠?qū)ζ鸬胶芎玫谋Ｗo(hù)，也為后續(xù)的維修保養(yǎng)提供便利。與此同時(shí)，為整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)置了緊急停止開關(guān)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)皮帶機(jī)的集中控制，與此同時(shí)還能針對皮帶機(jī)進(jìn)行手動(dòng)控制。

2.2 皮帶機(jī)的控制原理

1）PLC控制系統(tǒng)配置。皮帶在車間的應(yīng)用非常多，而且整個(gè)生產(chǎn)線比較長，針對這種情況，在控制室中設(shè)置了主站，并充分結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備以及配件系統(tǒng)的分布狀況合理的設(shè)置了多個(gè)分站以及遠(yuǎn)程控制站點(diǎn)。不同站點(diǎn)之間充分利用DP線實(shí)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(jī)之間的通訊，這樣就能夠充分保證整個(gè)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(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用性得到提升。

2）皮帶機(jī)主回路控制原理。電動(dòng)機(jī)主要采取的是接觸式控制方式，并充分利用熱計(jì)電器來實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)，為了實(shí)現(xiàn)對皮帶的保護(hù)，針對每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)都配備了相應(yīng)的液壓制動(dòng)器，這樣就能夠有效避免在停電過程中出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。整個(gè)皮帶運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種信號(hào)都會(huì)最終接入PLC系統(tǒng)，這樣設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障的時(shí)候，PLC系統(tǒng)就會(huì)下達(dá)停機(jī)命令，有效避免了物料堆積對設(shè)備造成破壞。當(dāng)其中一條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)前面的皮帶機(jī)會(huì)及時(shí)進(jìn)行停機(jī)，而后續(xù)的皮帶機(jī)則可以繼續(xù)完成物料輸送。

3）皮帶機(jī)控制回路原理。針對皮帶機(jī)主要有手動(dòng)以及自動(dòng)控制兩種方式。手動(dòng)控制可以在皮帶機(jī)旁就完全操作，而自動(dòng)集中控制則必須要在控制室的上圍機(jī)上來進(jìn)行操作。手動(dòng)啟動(dòng)過程如下：首先將轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)置到指定位置，然后通過按下啟動(dòng)按鈕就可以讓皮帶機(jī)啟動(dòng)。自動(dòng)啟動(dòng)過程如下：在控制室中將轉(zhuǎn)換開關(guān)推到另一位置，通過上飛機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)皮帶機(jī)的順序啟動(dòng)。在皮帶機(jī)啟動(dòng)之前，電影會(huì)首先想起，這樣現(xiàn)場的操作人員就能夠及時(shí)撤離現(xiàn)場，警示鈴想三分鐘后，前一級(jí)的皮帶機(jī)首先啟動(dòng)，后一級(jí)的皮帶機(jī)再達(dá)到預(yù)定的延時(shí)時(shí)間后也會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了順序延時(shí)啟動(dòng)。

停止操作：在皮帶機(jī)旁通過按下停止按鈕，或者將轉(zhuǎn)換開關(guān)推到零位就可以讓皮帶機(jī)停止運(yùn)行，需要控制推動(dòng)的時(shí)間和力度，在合適的時(shí)刻達(dá)到要求，避免出現(xiàn)不必要的失誤，增強(qiáng)實(shí)際操作的科學(xué)性與合理性;而自動(dòng)控制方式則需要在計(jì)算機(jī)上將自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到零位就可以實(shí)現(xiàn)皮帶機(jī)停機(jī)。在停機(jī)的過程中，首先停止的是后一級(jí)皮帶機(jī)，前一級(jí)的皮帶機(jī)在達(dá)到延時(shí)時(shí)間會(huì)也會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止，這樣就實(shí)現(xiàn)了逆序延時(shí)停止操作。

緊急停止：當(dāng)發(fā)生特殊緊急情況時(shí)，現(xiàn)場按下急停按鈕，在手、自動(dòng)狀態(tài)下皮帶機(jī)都能實(shí)現(xiàn)緊急停車。在計(jì)算機(jī)操作畫面也設(shè)有急停按鈕，自動(dòng)集中控制時(shí)能起到緊急停車作用。按下急停按鈕皮帶就會(huì)立刻停止運(yùn)行，從而保證了人身及設(shè)備的安全。通過PLC編程可實(shí)現(xiàn)多種控制方式。如：生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)可設(shè)置為順序啟動(dòng)，逆序停止多機(jī)聯(lián)鎖運(yùn)行方式。設(shè)備檢修時(shí)可設(shè)置為單機(jī)非聯(lián)鎖運(yùn)行方式。

4）PLC輸出、輸入點(diǎn)。針對皮帶機(jī)運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)打滑導(dǎo)致停轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，通過在PLC程序中設(shè)置10秒的延時(shí)判斷，這樣就能夠有效解決皮帶機(jī)存在的一啟即停的信箱，并且在實(shí)際應(yīng)用的過程中，根據(jù)具體情況進(jìn)行針對化的判斷，確定出最佳的輸出和輸入點(diǎn)，增強(qiáng)操作的準(zhǔn)確性，使皮帶機(jī)能夠發(fā)揮出最大化的效果。

5）多重保護(hù)。在皮帶機(jī)啟動(dòng)或運(yùn)行過程中，遇到事故或突發(fā)事件時(shí)，只要按緊急停止按鈕或拉動(dòng)事故拉繩開關(guān)，皮帶機(jī)就會(huì)停止工作。當(dāng)皮帶輕度跑偏時(shí)，輕跑偏開關(guān)動(dòng)作發(fā)出警報(bào)信號(hào)。當(dāng)皮帶重度跑偏時(shí)，重跑偏開關(guān)動(dòng)作，使皮帶機(jī)停止工作。當(dāng)皮帶機(jī)過載時(shí)，熱繼電器FR動(dòng)作使皮帶機(jī)停止工作。

3 結(jié)論

PlC自動(dòng)控制系統(tǒng)在皮帶機(jī)中的應(yīng)用非常普遍，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制，還能對故障進(jìn)行診斷，減少操作中的問題，按照規(guī)定的時(shí)間和方案合理運(yùn)行。整個(gè)PlC自動(dòng)控制系統(tǒng)具有比較明顯的有點(diǎn)，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠性高、安全性良好，能夠有效節(jié)約物力財(cái)力，減輕工作人員的強(qiáng)度，使相關(guān)工作在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)完成，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的雙贏。由于實(shí)踐效果好，PlC自動(dòng)控制系統(tǒng)在皮帶機(jī)中具有較高應(yīng)用價(jià)值，能夠最大限度的節(jié)約成本，以簡便的操作，實(shí)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(jià)值。

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