煤礦綜合自動(dòng)化應(yīng)用程序設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）（說(shuō) 明 書(shū)）題 目： 交通燈應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓 名： 小明 編 號(hào)： 20092004168 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院2011年12月9日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書(shū)姓名 小明 專業(yè) 電子設(shè)備與運(yùn)行管理 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 2011 年 9 月 15 日設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 2011 年 9 月 20 日設(shè)計(jì)（論文）完成日期 2011 年 12 月 9 日設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于單片機(jī)的交通燈應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) a編制設(shè)計(jì) b設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 王 鍵 系（部）主 任 韓 莉 郭宗耀 2011年12月9日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢

2、業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄 自動(dòng)化與信息工程 系 電子設(shè)備與運(yùn)行管理 專業(yè)，學(xué)生 小明 于 2011 年 12 月 15 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。設(shè)計(jì)題目： 交通燈應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專題（論文）題目： 交通燈應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師： 王 鍵 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)?。答辯委員會(huì) 人，出席 人答辯委員會(huì)主任（簽字）： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ， ， 。平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)第 頁(yè)共 頁(yè)學(xué)生姓名： 小明 專業(yè) 電子設(shè)備與運(yùn)行管理 年級(jí) 09級(jí) 畢

3、業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 交通燈應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 評(píng) 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績(jī)： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評(píng)語(yǔ)： 摘要平煤股份十三礦位于平頂山市東北17km處，距襄城縣9km，郟縣城東南18km處,轄區(qū)屬許昌市襄城縣紫云鎮(zhèn)。井田交通方便，礦區(qū)公路（長(zhǎng)11km）與許南（許昌南陽(yáng)）公路相接, 礦區(qū)鐵路與平禹鐵路相接，鐵路南距孟（廟）寶（豐）線的平頂山東站19km，東距京廣線的許昌車站49km、漯河車站68km，西距焦支線的寶豐車站28km，交通十分便利。地理坐標(biāo)：東經(jīng)1131550.41132715.9，北緯334854335912，屬襄、郟兩縣管

4、轄 。本篇畢業(yè)設(shè)計(jì)介紹了一種利用先進(jìn)的plc技術(shù)對(duì)煤礦企業(yè)皮帶機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的方案；并且敘述了皮帶機(jī)的基本原理、皮帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)步驟。輸煤皮帶系統(tǒng)是工礦企業(yè)中較為龐大的一個(gè)公用系統(tǒng)，現(xiàn)階段的大多數(shù)企業(yè)中，其輸送過(guò)程是通過(guò)皮帶輸送機(jī)來(lái)完成，整個(gè)輸煤系統(tǒng)有多臺(tái)輸送距離較長(zhǎng)的皮帶輸送機(jī)組成。輸煤系統(tǒng)的主要任務(wù)是由料斗和皮帶的傳遞將煤由給煤機(jī)輸送到洗煤廠，再經(jīng)由皮帶機(jī)傳送到煤倉(cāng)。在此次設(shè)計(jì)中主要概述了輸煤過(guò)程中對(duì)皮帶傳輸?shù)目刂坪捅O(jiān)控。皮帶運(yùn)輸機(jī)的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工

5、作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并對(duì)帶式輸送機(jī)的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以plc為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。皮帶運(yùn)輸機(jī)具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、部件標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭等行業(yè)，用來(lái)輸送松散物料或成件物品，根據(jù)輸送工藝要求，可單臺(tái)輸送，也可多臺(tái)組成或與其它輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置型式的作業(yè) 線需要。 而通過(guò)本畢業(yè)設(shè)計(jì)，則可使學(xué)生熟悉常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及應(yīng)用；掌握繼電接觸器控制系統(tǒng)基本分析和設(shè)計(jì)能力，特別是掌握典型電

6、氣控制電路的分析和設(shè)計(jì)能力、可編程控制器的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本邏輯指令的應(yīng)用、步進(jìn)順控指令編程方法及應(yīng)用；進(jìn)一步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，堅(jiān)持實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，堅(jiān)持與機(jī)械制造生產(chǎn)情況相符合，使設(shè)計(jì)盡可能做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)可行、操作方便、安全可靠。目錄摘要- 0 -第1章 概述- 2 -1.1 十三礦基本概況- 2 -第2章 皮帶運(yùn)輸機(jī)的簡(jiǎn)介- 5 -2.0 總體設(shè)計(jì)規(guī)劃及設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則- 5 -2.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)的概念- 5 -2.2 帶式輸送機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r- 5 -2.3皮帶運(yùn)輸機(jī)的類型- 6 -2.4 皮帶運(yùn)輸機(jī)組成- 6 -2.5

7、帶式輸送機(jī)的操作和維修、潤(rùn)滑、清掃與保養(yǎng)- 9 -2.6 皮帶運(yùn)輸機(jī)的綜述- 10 -第3章 皮帶機(jī)所用傳感器的篩選及保護(hù)- 13 -3.0 傳感器的選擇- 13 -3.1 防滑保護(hù)- 13 -3.2 防跑偏保護(hù)- 14 -3.3 堆煤保護(hù)裝置- 15 -3.4 沿線保護(hù)裝置- 16 -3.5 溫度/煙霧保護(hù)- 17 -3.6 防撕裂保護(hù)裝置- 18 -第4章 工控機(jī)及可編程控制器（plc）的選擇- 20 -4.1 皮帶機(jī)工作原理- 21 -4.2 工控機(jī)- 21 -4.3 plc的基本結(jié)構(gòu)- 24 -4.4 plc工作原理- 25 -4.5 s7200 plc模塊及其編程軟件概述- 27 -

8、第5章 控制方式及編程- 35 -5.1 就地控制- 35 -5.2 遠(yuǎn)程控制- 35 -畢業(yè)總結(jié)- 47 -致謝- 48 -參考文獻(xiàn)- 49 -第1章 概述1.1 十三礦基本概況1.1.1 地質(zhì)情況十三礦井田位于秦嶺昆侖緯向褶皺帶東段北分支南側(cè)與嵩淮弧的復(fù)合部位，襄郟背斜、靈武山向斜及白石山背斜的結(jié)合部。井田主體為襄郟背斜南西翼，地層走向305340，傾向215250，傾角647，井田北西部為單斜構(gòu)造，南東部由于靈武山向斜，白石山背斜的“楔入”而呈波狀起伏，同時(shí)兩者伴有斷層發(fā)生，井田內(nèi)斷層較發(fā)育。褶曲是十三礦井田構(gòu)造的主要表現(xiàn)形式，使襄郟背斜南西翼成為波狀起伏，不但抑制延緩該翼地層向深部?jī)A沒(méi)

9、，擴(kuò)大了井田范圍，增加了煤炭?jī)?chǔ)量。精查地質(zhì)報(bào)告查明井田內(nèi)正斷層26條，其中落差大于30m的有19條。己一、己二采區(qū)二維地震補(bǔ)勘，新發(fā)現(xiàn)落差10m以上的斷層17條，生產(chǎn)過(guò)程揭露出落差10m以上的斷層7條，5m以上的斷層20條。己三采區(qū)三維地震補(bǔ)勘在2km2的面積內(nèi)查明33條落差在326m的斷層，并有未組合為斷層的孤立斷點(diǎn)。根據(jù)生產(chǎn)建設(shè)過(guò)程中實(shí)際揭露的構(gòu)造情況，結(jié)合地震補(bǔ)充勘探成果，十三礦井下地質(zhì)條件為中等偏復(fù)雜型。1.1.2 煤炭資源儲(chǔ)量中平能化集團(tuán)十三礦設(shè)計(jì)兩個(gè)生產(chǎn)水平，一水平標(biāo)高-525m，二水平標(biāo)高-700m，現(xiàn)只有一個(gè)生產(chǎn)水平，三個(gè)生產(chǎn)采區(qū)（己一、己二、己三采區(qū)）。1.1.3 十三礦運(yùn)輸

10、系統(tǒng)十三礦運(yùn)輸系統(tǒng)主要由平巷軌道運(yùn)輸、斜巷軌道運(yùn)輸、皮帶運(yùn)輸三部分組成。1）平巷軌道運(yùn)輸系統(tǒng)井下主運(yùn)輸有兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)輸系統(tǒng)：礦井西翼-525m水平運(yùn)輸大巷底卸式礦車運(yùn)輸系統(tǒng)，以及礦井東翼運(yùn)輸系統(tǒng)。西大巷運(yùn)輸系統(tǒng)1997年5月開(kāi)始軌道鋪設(shè)，1998年8月全部鋪設(shè)完畢。1998年8月底全線通車，西大巷全長(zhǎng)1500米，運(yùn)輸距離平均1400m，軌道主要型號(hào)為：30kg/m。軌距900mm，軸距1200mm，現(xiàn)西大巷運(yùn)行5列煤車，每列車連掛14節(jié)mdyd/4.4-9型4t底卸式礦車，列車運(yùn)行速度平均2.2m/s，主要擔(dān)負(fù)輸送原煤和物料等任務(wù)，目前服務(wù)于西翼的己二采區(qū)。東大巷1998年2月開(kāi)始軌道鋪設(shè)，1

11、998年9月全部鋪設(shè)完畢。1998年9月底全線通車，東大巷全長(zhǎng)約4000米，現(xiàn)4t礦車井下備用3臺(tái)，運(yùn)行70臺(tái)，井上有5臺(tái)維修；3t礦車共計(jì)256臺(tái)。軌道主要型號(hào)為：30kg/m。軌距900mm，軸距1200mm。運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸線路為：己二采區(qū)煤倉(cāng)-525m水平西運(yùn)輸大巷底卸式礦車主井煤倉(cāng)主井地面。主要擔(dān)負(fù)輸送原煤物料和人員等任務(wù)。東、西大巷采用cdxt2-12型防爆式特殊蓄電瓶電機(jī)車13臺(tái)進(jìn)行運(yùn)輸。 2006年3月，井下kj293運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)安裝并投入使用。另外，十三礦軌道提升運(yùn)輸系統(tǒng)還包括三條斜巷運(yùn)輸軌道，分別是已1軌道上山、已2軌道上山、已3軌道下山，擔(dān)負(fù)著已1、已2、已3采區(qū)的人員、物料

12、及綜采支架、設(shè)備運(yùn)輸任務(wù)。2）斜巷軌道運(yùn)輸系統(tǒng)（1）已1斜巷運(yùn)輸軌道基本情況已1斜巷運(yùn)輸軌道全長(zhǎng)850米，共有6個(gè)片盤(pán)車場(chǎng)，一坡三擋裝置齊全，跑車防護(hù)裝置符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定，上變坡點(diǎn)處設(shè)置有仰角擋車器、聯(lián)鎖擋車器、阻車器，各片盤(pán)設(shè)置有推磨式擋車器，距上下變坡點(diǎn)30米處各設(shè)置一套zdc302.0型跑車防護(hù)裝置，該斜巷運(yùn)輸軌道采用jky2.5/2b型液壓防爆提升機(jī)提升，該提升機(jī)最大靜拉力90kn，主油泵電機(jī)型號(hào)：yb355l26型防爆電動(dòng)機(jī)，主油泵型號(hào)：zbs-h915f軸向柱塞泵，液壓馬達(dá)型號(hào)njm-25型內(nèi)曲線液壓馬達(dá)，所采用主提升鋼絲繩為鞍鋼鋼繩有限責(zé)任公司生產(chǎn)的61931型zs鋼絲繩，采

13、用xrc15-9/6sw型斜巷插爪式人車運(yùn)送人員，采用防腐黃花松木軌枕、30kg/m型鋼軌，通訊系統(tǒng)采用徐州瑪珂琳科技有限公司生產(chǎn)的ktl101-j型泄漏通訊裝置。存在問(wèn)題：該液壓提升機(jī)于1997年元月投入，生產(chǎn)廠家為原湘潭煤礦機(jī)械廠，該廠已倒閉，該液壓提升機(jī)無(wú)煤安標(biāo)志，液壓系統(tǒng)老化嚴(yán)重，控制不可靠，現(xiàn)已列入技改項(xiàng)目。另外軌道缺少聲光語(yǔ)音報(bào)警裝置。（2）已2斜巷運(yùn)輸軌道基本情況：已2斜巷運(yùn)輸軌道全長(zhǎng)900米，共有5個(gè)片盤(pán)車場(chǎng)，一坡三擋裝置齊全，跑車防護(hù)裝置符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定，上變坡點(diǎn)處設(shè)置有仰角擋車器、聯(lián)鎖擋車器、阻車器，各片盤(pán)設(shè)置有推磨式擋車器，距上下變坡點(diǎn)30米處各設(shè)置一套zdc302.

14、0型跑車防護(hù)裝置，該斜巷運(yùn)輸軌道采用jky2.5/2b型液壓防爆提升機(jī)提升，該提升機(jī)最大靜拉力90kn，主油泵電機(jī)型號(hào)：yb355l26型防爆電動(dòng)機(jī)，主油泵型號(hào)：zbs-h915f軸向柱塞泵，液壓馬達(dá)型號(hào)njm-25型內(nèi)曲線液壓馬達(dá)，所采用主提升鋼絲繩為鞍鋼鋼繩有限責(zé)任公司生產(chǎn)的61931型zs鋼絲繩，采用xrc15-9/6sw型斜巷插爪式人車運(yùn)送人員，采用防腐黃花松木軌枕、30kg/m型鋼軌，通訊系統(tǒng)采用徐州瑪珂琳科技有限公司生產(chǎn)的ktl101-j型泄漏通訊裝置。存在問(wèn)題：軌道變電所以下地鼓嚴(yán)重，巷道側(cè)壓大，巷道嚴(yán)重變型，現(xiàn)正在整修巷道，聲光語(yǔ)音信號(hào)不完善。（3）已3斜巷運(yùn)輸軌道基本情況：已

15、3斜巷運(yùn)輸軌道全長(zhǎng)1200米，共有6個(gè)片盤(pán)車場(chǎng)，一坡三擋裝置齊全，跑車防護(hù)裝置符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定，上變坡點(diǎn)處設(shè)置有仰角擋車器、聯(lián)鎖擋車器、阻車器，各片盤(pán)設(shè)置有推磨式擋車器，距上下變坡點(diǎn)30米處各設(shè)置一套zdc302.0型跑車防護(hù)裝置，該斜巷運(yùn)輸軌道采用jky2.5/2.5b型液壓防爆提升機(jī)提升，該提升機(jī)最大靜拉力90kn，主油泵電機(jī)型號(hào)：yb355l26型防爆電動(dòng)機(jī)，主油泵型號(hào)：zbs-h915f軸向柱塞泵，液壓馬達(dá)型號(hào)njm-25型內(nèi)曲線液壓馬達(dá)，所采用主提升鋼絲繩為鞍鋼鋼繩有限責(zé)任公司生產(chǎn)的61931型zs鋼絲繩，采用xrc15-9/6sw型斜巷插爪式人車運(yùn)送人員，采用防腐黃花松木軌枕、

16、30kg/m型鋼軌，通訊系統(tǒng)采用徐州瑪珂琳科技有限公司生產(chǎn)的ktl101-j型泄漏通訊裝置。1.1.4 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)概念綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)對(duì)礦井生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)全面監(jiān)控的系統(tǒng)，把采掘生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、皮帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)各運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)并上傳至礦區(qū)辦公局域網(wǎng)，這樣使得煤礦生產(chǎn)和管理更加科學(xué)高效。集成當(dāng)今先進(jìn)的計(jì)算機(jī)信息化、自動(dòng)化和監(jiān)測(cè)監(jiān)控等技術(shù)，針對(duì)煤礦高危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境的特點(diǎn)，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化和創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)煤礦綜合自動(dòng)化技術(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)控制為主的局部控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)以地面集中操作、分布控制為主的全過(guò)程控制。即通過(guò)生

17、產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備層、控制層與信息層的集成，實(shí)現(xiàn)控制與管理的數(shù)據(jù)通訊與共享；通過(guò)開(kāi)發(fā)基于中間件技術(shù)的控制軟件，將對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制、監(jiān)測(cè)能力隨網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展而自然延伸，直至實(shí)現(xiàn)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的異地遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與維護(hù)。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)覆蓋了全礦的生產(chǎn)過(guò)程，使用web瀏覽功能或安裝客戶端軟件可以使上級(jí)主管部門(mén)及時(shí)了解安全生產(chǎn)情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)察，及時(shí)處理生產(chǎn)過(guò)程中的不安全因素生產(chǎn)過(guò)程。第2章 皮帶運(yùn)輸機(jī)的簡(jiǎn)介2.0 總體設(shè)計(jì)規(guī)劃及設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的基本原則1）任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：（1）最大限度地

18、滿足被控對(duì)象的控制要求。設(shè)計(jì)前，應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，搜集資料，并于機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，協(xié)同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。（2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，一次性投資小，使用后節(jié)約能源。（3）保證控制系統(tǒng)安全、可靠，使用與維護(hù)方便。（4）考慮到生產(chǎn)的發(fā)展與工藝的改進(jìn)，對(duì)于pc控制系統(tǒng)，在選擇pc容量時(shí)，適當(dāng)留有裕量。2）增加各節(jié)點(diǎn)煤倉(cāng)煤位的檢測(cè)?？梢栽谄C(jī)頭增加人員探測(cè)裝置，防止人員靠近傳動(dòng)部位。增加一套井下運(yùn)輸系統(tǒng)控制plc，完成對(duì)給煤機(jī)、變頻器的控制，現(xiàn)有集控的plc控制箱作為分站控制器，主控plc采用現(xiàn)場(chǎng)通訊方式與分站pl

19、c驚醒通訊，完成各皮帶的流程控制，包括順煤流啟停，一鍵啟停，跟據(jù)煤倉(cāng)的控制策略等功能。增加各節(jié)點(diǎn)煤倉(cāng)的煤位檢測(cè)在各溜煤嘴下口可增加防撕檢測(cè)，能及時(shí)檢測(cè)穿透皮帶的尖銳物，防止大規(guī)模皮帶撕裂。在各運(yùn)輸皮帶距離皮帶機(jī)頭50米和30米分別配置物料檢測(cè)器，以判斷皮帶的運(yùn)輸情況為皮帶的順煤流啟停提供依據(jù)。主控plc采用以太網(wǎng)方式接入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。在己組、戊組上倉(cāng)的皮帶分別設(shè)置兩臺(tái)皮帶秤，用以計(jì)量原煤產(chǎn)量（含巖石）。在兩條巖石皮帶上分別設(shè)置皮帶稱用于計(jì)量巖石重量，并配合主皮帶機(jī)上的稱計(jì)算準(zhǔn)卻的原煤產(chǎn)量。2.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)的概念通過(guò)一些傳送裝置相互連接組成一個(gè)整體用來(lái)運(yùn)送物體的裝置。2.2 帶式輸送機(jī)的發(fā)展

20、狀況目前帶式輸送機(jī)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén),近年來(lái)在露天礦和地下礦的聯(lián)合運(yùn)輸系統(tǒng)中帶式輸送機(jī)又成為重要的組成部分.主要有:鋼繩芯帶式輸送機(jī)、鋼繩牽引膠帶輸送機(jī)和排棄場(chǎng)的連續(xù)輸送設(shè)施等.這些輸送機(jī)的特點(diǎn)是輸送能力大(可達(dá)30000t/h),適用范圍廣(可運(yùn)送礦石,煤炭,巖石和各種粉狀物料,特定條件下也可以運(yùn)人),安全可靠,自動(dòng)化程度高,設(shè)備維護(hù)檢修容易,爬坡能力大(可達(dá)16),經(jīng)營(yíng)費(fèi)用低,由于縮短運(yùn)輸距離可節(jié)省基建投資.目前,帶式輸送機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是:大運(yùn)輸能力、大帶寬、大傾角、增加單機(jī)長(zhǎng)度和水平轉(zhuǎn)彎,合理使用膠帶張力,降低物料輸送能耗,清理膠帶的最佳方法等.我國(guó)已于1978年完成了鋼繩芯帶

21、式輸送機(jī)的定型設(shè)計(jì).鋼繩芯帶式輸送機(jī)的適用范圍:（1）適用于環(huán)境溫度一般為15c;在寒冷地區(qū)驅(qū)動(dòng)站應(yīng)有采暖設(shè)施; （2）可做水平運(yùn)輸,傾斜向上(16)和向下運(yùn)輸,也可以轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸;運(yùn)輸距離長(zhǎng),單機(jī)輸送可達(dá)15km; （3）可露天鋪設(shè),運(yùn)輸線可設(shè)防護(hù)罩或設(shè)通廊; （4）輸送帶伸長(zhǎng)率為普通帶的1/5左右;其使用壽命比普通膠帶長(zhǎng);其成槽性好;2.3皮帶運(yùn)輸機(jī)的類型（1）按帶式輸送機(jī)作用不同可分為轉(zhuǎn)載式、伸縮式和固定式（2）按牽引方式不同可分為滾筒驅(qū)動(dòng)式和鋼絲繩牽引式兩類（3）按輸送帶的強(qiáng)度不同可分為通用型和強(qiáng)力型（4）按式輸送機(jī)的安裝方式不同可分為落地式、吊掛式和組合式2.4 皮帶運(yùn)輸機(jī)組成皮帶運(yùn)輸機(jī)

22、的主要組成部分：輸送帶、托架及機(jī)架、傳動(dòng)裝置、拉緊裝置和清掃裝置等。圖2-4-1：帶式輸送機(jī)1-卸載滾筒 2-傳送帶 3-傳動(dòng)滾筒 4-導(dǎo)向滾筒5-拉緊滾筒 6-拉緊裝置 7-緊繩裝置 8-上托輥9-下托輥 10-機(jī)身鋼絲繩 11-清掃器 12-機(jī)尾滾筒2.4.1 傳送帶傳送帶既是承載機(jī)構(gòu)，又是牽引機(jī)構(gòu)。常用的傳送帶有3種類型：普通輸送帶、鋼絲繩芯輸送帶、鋼絲繩牽引輸送帶。a、普通輸送帶 普通輸送帶可用在固定式、繩架吊掛式和可伸縮帶式輸送機(jī)上。輸送帶夾層用數(shù)層帆布做帶芯，層與層之間用橡膠粘合在起，然后在外表面周圍用橡膠蓋層加以保護(hù)。帆布層用來(lái)承受載荷并傳遞牽引力，而橡膠保護(hù)層用來(lái)防止外界物體對(duì)

23、帆布層的損傷及有害物質(zhì)的腐蝕。b、鋼絲繩芯輸送帶此傳送帶是用細(xì)鋼絲繩做帶芯（以承受拉力），外面覆蓋橡膠的強(qiáng)力輸送帶。2.4.2 托輥1）、托輥的作用：用來(lái)支承輸送帶，減少輸送帶阻力，并使輸送帶懸垂度不超過(guò)一定限度，以保證輸送帶運(yùn)行平穩(wěn)。2）托輥的分類及用途托輥按用途可分為槽型托輥、平行托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥。（1）槽型托輥其用于支承承載輸送帶，上托輥的間距一般為1.5m。一般由3個(gè)托輥組合而成。（2）平行托輥其用于支承回空段輸送帶。（3）緩沖托輥其裝在帶式輸送機(jī)的裝載處，用以緩和貨載對(duì)輸送帶的沖擊，從而保護(hù)輸送帶。（4）調(diào)心托輥其多用在固定式帶式輸送機(jī)上,糾正跑偏的輸送帶。固定式輸送機(jī)的托輥

24、式固定的安裝在機(jī)架上的，當(dāng)輸送帶跑偏時(shí)，不能用挪動(dòng)托輥位置的辦法來(lái)糾正跑偏現(xiàn)象。2.4.3 拉緊裝置拉緊裝置的作用，一是保證輸送帶有足夠的張力，使?jié)L筒與輸送帶之間產(chǎn)生必要的摩擦力；二是限制輸送帶在各托輥之間的懸垂度，確保輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。拉緊裝置分為: 機(jī)械拉緊式和重砣拉緊式兩種。機(jī)械拉緊式又分:螺桿式拉緊與鋼絲繩絞筒式拉緊。2.4.4 皮帶運(yùn)輸機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)裝置有單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種，有單滾筒傳動(dòng)和雙滾筒傳動(dòng)。單滾筒傳動(dòng)多用于功率不大的帶式輸送機(jī)。一般驅(qū)動(dòng)裝置均布置在機(jī)頭卸載端。采用單電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)滾筒需要用一對(duì)齒數(shù)相等的齒輪連接起來(lái)；采用雙電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)時(shí)可將齒輪去掉，由兩臺(tái)電動(dòng)

25、機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)滾筒。2.4.5 牽引裝置對(duì)帶式輸送機(jī)制動(dòng)裝置的規(guī)定，帶式輸送機(jī)在正常工作狀態(tài)或故障狀態(tài)下，根據(jù)不同的停車要求，都必須采取必要的制動(dòng)，而在制動(dòng)過(guò)程中又要求帶式輸送機(jī)制動(dòng)裝置必須靈活可靠，各部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、閘瓦及接觸面積等應(yīng)符合要求。制動(dòng)器的種類:帶式逆止器、滾柱逆止器、電力液壓制動(dòng)器及液壓盤(pán)式制動(dòng)器等。帶式逆止器是在卸載滾筒的架子上固定一塊逆止帶，當(dāng)帶式輸送機(jī)向上運(yùn)輸時(shí)，逆止帶在卸載滾筒分離段上呈卷曲狀態(tài)。若滿載的帶式輸送機(jī)停車發(fā)生逆轉(zhuǎn)時(shí)，固定逆止帶的另一頭（浮動(dòng)的一頭）被逆轉(zhuǎn)的輸送帶帶入輸送帶與滾筒之間，利用其摩擦力，停止?jié)L筒和輸送帶的逆轉(zhuǎn)。這種逆止器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，缺點(diǎn)是在

26、制動(dòng)時(shí)輸送機(jī)必須先倒轉(zhuǎn)一定距離，等到逆止帶完全楔入滾筒后才能產(chǎn)生逆止作用。功率大的輸送機(jī)不宜采用，只用于向上運(yùn)輸?shù)男⌒蛶捷斔蜋C(jī)。2.4.6 清掃裝置清掃裝置主要安裝在卸載端和靠近機(jī)尾換向滾筒的內(nèi)側(cè)回空段輸送帶的上面。用來(lái)清掃膠帶表面的黏附物，防止輸送帶損壞。清掃裝置安設(shè)在卸載端，用來(lái)清掃膠帶表面的粘附物料。目前我國(guó)帶式輸送機(jī)上使用較多的是刮板式清掃器。其刮板（用橡膠帶制成）靠重砣的重量緊貼在輸送帶上，將卸載后輸送帶表面的粘附物料刮掉。這種重砣刮板式清掃裝置的使用效果不好。近年來(lái)，各部門(mén)已廣泛使用彈簧式清掃刮板，效果較好。2.5 帶式輸送機(jī)的操作和維修、潤(rùn)滑、清掃與保養(yǎng) 2.5.1 作業(yè)要求（

27、1）作業(yè)人員要求 操作者應(yīng)持有操作合格證，嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程。做到用好、管好維護(hù)好設(shè)備，及會(huì)正確操作、會(huì)合理保養(yǎng)、會(huì)檢查、會(huì)排除故障。 嚴(yán)格按安全操作規(guī)程進(jìn)行操作。 堅(jiān)守工作崗位，不得擅自離崗。 建立交接班制度，并作好交接記錄，交接班必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。 應(yīng)有巡回檢查制度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題逐級(jí)上報(bào)、及時(shí)解決，作好記錄。緊急情況時(shí)，允許立即停機(jī)。（2）設(shè)備注意方面 不得將帶式輸送機(jī)用來(lái)完成設(shè)計(jì)規(guī)定以外的任務(wù)。 使用中不允許超載運(yùn)行。 應(yīng)使各安全報(bào)警裝置處于完好狀態(tài)，定期檢查保護(hù)裝置，使之靈敏、可靠。 各轉(zhuǎn)載處、機(jī)房應(yīng)有足夠的照明設(shè)施。 人易接近的狹窄處（如滾筒）、轉(zhuǎn)載點(diǎn)（漏斗）和重錘式拉緊裝置下部等處應(yīng)設(shè)

28、護(hù)柵。2.5.2 操作規(guī)程：（1）單機(jī)負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)，必須待其下游各機(jī)啟動(dòng)后再啟動(dòng)。（2）聯(lián)動(dòng)或單機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)用廣播或鈴聲預(yù)告，聽(tīng)到鈴聲，操作人員或其他人員應(yīng)迅速離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)。（3）在帶式輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行后方可供料，供料要均勻，防止出現(xiàn)偏載現(xiàn)象。（4）停機(jī)前應(yīng)先停止供料，然后各機(jī)按料流順序停機(jī)。（5）正常情況下，禁止帶式輸送機(jī)在負(fù)荷工況下停機(jī)。（6）運(yùn)行時(shí)禁止進(jìn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)；除非設(shè)備潤(rùn)滑部位允許或備有安全保柵，又無(wú)危險(xiǎn)的場(chǎng)合下才允許在運(yùn)行中進(jìn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)。（7）運(yùn)行中，嚴(yán)禁操作工在接近轉(zhuǎn)動(dòng)部位的狹窄處進(jìn)行檢修作業(yè)。（8）輸送帶、滾筒、托輥和清掃器的檢查，調(diào)整、維護(hù)和清掃作業(yè)應(yīng)在停機(jī)并切斷控制回路時(shí)進(jìn)行。（

29、9）機(jī)電設(shè)備的調(diào)整，尤其是安全裝置的調(diào)整，應(yīng)由專職人員進(jìn)行。（10）控制室工作人員應(yīng)正確記錄電機(jī)工作電流、停機(jī)次數(shù)及故障部位（11）操作人員應(yīng)做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)；認(rèn)真填寫(xiě)運(yùn)行日記和故障事故記錄；修理人員做好修理記錄。（12）出現(xiàn)事故停機(jī)，在重新啟動(dòng)前，應(yīng)查清停機(jī)原因并及時(shí)排除。（13）發(fā)生事故后，應(yīng)立即停機(jī)，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)并及時(shí)上報(bào)。（14）檢修時(shí)，須先切斷電源，掛上“有人檢修、禁止合閘”的牌子，由專人進(jìn)行檢修。檢修后應(yīng)做到“工完場(chǎng)清”，對(duì)設(shè)備確認(rèn)無(wú)誤后， 才能開(kāi)機(jī)。（15）工作或檢修時(shí)，嚴(yán)防人或工具掉入料斗或膠帶上。（16）運(yùn)行時(shí)，所有人員一律不得從膠帶下穿行。（17）可運(yùn)動(dòng)部件下方及重錘下方嚴(yán)禁站

30、人。（18）操作者首先要熟悉系統(tǒng)的操作規(guī)程，要熟知每臺(tái)設(shè)備的操作要領(lǐng)（19）系統(tǒng)的操作規(guī)程，詳查電氣總說(shuō)明書(shū)。（20）每臺(tái)設(shè)備的操作要領(lǐng)請(qǐng)查每臺(tái)設(shè)備的電氣說(shuō)明書(shū)。2.5.3 日常護(hù)理護(hù)理的主要目的是：（1）防滑、防碰以確保人身安全。（2）溜槽部位及時(shí)清掃，以防落料不正造成輸送帶跑偏甚至引起溜槽堵塞。（3）及時(shí)清掃可使一些隱藏裂紋缺陷及時(shí)暴露。（4）防止揚(yáng)塵，這對(duì)電氣設(shè)備尤為重要。（5）提高保養(yǎng)作業(yè)效率。2.5.4 日常維修如果說(shuō)檢查是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，那么維修、保養(yǎng)才是解決問(wèn)題。但兩者不能截然分開(kāi)，只有做到預(yù)防維修，才能減少設(shè)備故障。2.6 皮帶運(yùn)輸機(jī)的綜述2.6.1 皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作原理傳送帶（或鋼

31、絲繩）連接成封閉環(huán)形，用張緊裝置將它們張緊，在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，靠輸送帶（或鋼絲繩）與驅(qū)動(dòng)滾筒（或驅(qū)動(dòng)輪）之間的摩擦力，使輸送帶（或鋼絲繩）連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到將貨載由裝載端運(yùn)到卸載端的目的。皮帶運(yùn)輸機(jī)摩擦傳遞的基本原理，可用歐拉公式表示如下：式中 sy-傳送帶在主動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)的最大張力，即摩擦牽引力；-傳送帶在主動(dòng)滾筒上的圍包角度；e-自然對(duì)數(shù)的底，e =2.718；sl-輸送帶在主動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力（初張力）;-輸送帶與主動(dòng)滾筒間的摩擦系數(shù)。由上式可知，如果要提高摩擦牽引力的方法有：（1）增大拉緊力。增加初張力可使輸送帶在傳動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力增加，此法提高牽引力雖然是可行的。但因增大必須相應(yīng)地

32、增大輸送帶斷面，這樣導(dǎo)致傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸加大，是不經(jīng)濟(jì)的。故設(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。但在運(yùn)轉(zhuǎn)中由于運(yùn)輸帶伸長(zhǎng)，張力減小，造成牽引力下降，可以利用拉緊裝置適當(dāng)?shù)卦龃蟪鯊埩?，從而增大，以提高牽引力。?）增加圍包角對(duì)需要牽引力較大的場(chǎng)合，可采用雙滾筒傳動(dòng)，以增大圍包角。（3）增大摩擦系數(shù)其具體措施可在傳動(dòng)滾筒上覆蓋摩擦系數(shù)較大的襯墊，以增大摩擦系數(shù)。通過(guò)對(duì)上述傳動(dòng)原理的闡述可以看出，增大圍包角是增大牽引力的有效方法。故在傳動(dòng)中擬采用這種方法。2.6.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用1）皮帶運(yùn)輸機(jī)又名皮帶輸送機(jī)、膠帶輸送機(jī)。它是靠膠帶的連續(xù)運(yùn)動(dòng)傳送各種物料的機(jī)器。它可輸送煤碳、礦石、沙子、糧食等散狀物料：也可以

33、輸送成件物品，如袋狀物、整體設(shè)備等。2）由于帶式輸送機(jī)具有以上的特點(diǎn)，所以被廣泛的用于冶金、煤炭、農(nóng)業(yè)、水電、交通等部門(mén)。2.6.3 皮帶運(yùn)輸機(jī)的強(qiáng)大功能及優(yōu)勢(shì)（1）強(qiáng)大功能1）查看生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及流程畫(huà)面，瀏覽各實(shí)時(shí)/歷史趨勢(shì)畫(huà)面；開(kāi)關(guān)的通斷、位移、速度、加速度、質(zhì)量、大小、顏色、電壓、電流、溫度、壓力、流量、液位、物質(zhì)濃度、亮度、酸堿度、種類繁多的化學(xué)及生物物理量。這樣，工業(yè)控制過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)五彩繽紛的客觀世界就可呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上，這是人們夢(mèng)寐以求的，因?yàn)椤耙环?huà)可抵得上千言萬(wàn)語(yǔ)”。2）自動(dòng)打印各種實(shí)時(shí)/歷史生產(chǎn)報(bào)表；3）及時(shí)得到各種過(guò)程報(bào)警和系統(tǒng)報(bào)警；4）在需要時(shí)，人為干預(yù)生產(chǎn)過(guò)程

34、，修改生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)和狀態(tài)；5）與管理部門(mén)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，為管理部門(mén)提供生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過(guò)共享存儲(chǔ)器的dde技術(shù)為實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)絡(luò)的集成提供了技術(shù)支持，有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。工程設(shè)計(jì)以工控計(jì)算機(jī)ipc作為通信處理機(jī)，同時(shí)也 是2個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作站，跨接控制網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)，在溝通2個(gè)網(wǎng)絡(luò)中起橋梁作用。通信處理機(jī)方法實(shí)現(xiàn)2個(gè)網(wǎng)絡(luò)間各站點(diǎn)的通信，是整個(gè)集成網(wǎng)絡(luò)的 關(guān)鍵，它能實(shí)現(xiàn)以下功能:搜集控制網(wǎng)絡(luò)上各站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，寫(xiě)入信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以便信息網(wǎng)絡(luò)用戶瀏覽、查詢;將信息網(wǎng)絡(luò)用戶的控制信息及時(shí)下達(dá)至控制網(wǎng)絡(luò)的指定工作站點(diǎn)。（2）優(yōu)勢(shì)1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ：僅有膠帶、托輥、滾筒、驅(qū)動(dòng)裝置等幾大件。2）使用方便：

35、可以在各種場(chǎng)所（露天或井下）安裝、使用。操作安全。3）維修容易：需要經(jīng)常維修的僅是托輥。膠帶使用壽命長(zhǎng)，磨損量不大。4）運(yùn)輸量大、動(dòng)力消耗?。罕煌蟿?dòng)的只是膠帶和物料。運(yùn)動(dòng)件只需克服托輥同膠帶的摩擦阻力，與其他運(yùn)輸機(jī)相比，在同樣的運(yùn)輸量下，動(dòng)力消耗小。同時(shí)，由于是連續(xù)運(yùn)輸，故運(yùn)輸量大，運(yùn)輸坡度也比汽車和鐵路都大。5）節(jié)省人力：由于操作簡(jiǎn)單，維修容易，需要的管理人員少，一般情況下，一個(gè)班只要一個(gè)操作工和一個(gè)維修工就可以。同時(shí)，還易于實(shí)行集中遙控，自動(dòng)保護(hù)。6）運(yùn)費(fèi)低廉：由于動(dòng)力消耗小，運(yùn)量大，單位運(yùn)費(fèi)就比較可觀。第3章 皮帶機(jī)所用傳感器的篩選及保護(hù)3.0 傳感器的選擇在使用傳感器對(duì)物理量進(jìn)行測(cè)量時(shí)

36、，測(cè)量一個(gè)物理量，會(huì)有多種傳感器可以選擇，各種傳感器在原理和結(jié)構(gòu)上基本互不相同。經(jīng)過(guò)考慮測(cè)量對(duì)象、測(cè)量目的、以及測(cè)量環(huán)境等因素，從而選擇最為合理的傳感器，這是在對(duì)某個(gè)量進(jìn)行測(cè)量前要解決的首要問(wèn)題。當(dāng)選用的傳感器確定以后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。 傳感器的選用是否合理，這也關(guān)系到測(cè)量結(jié)果的成敗。在考慮上述問(wèn)題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。礦井皮帶運(yùn)輸機(jī)的工作運(yùn)量大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)、連續(xù)運(yùn)輸性能要求較高，為保障礦井的安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，速度故障處理時(shí)間，就必須對(duì)礦井皮帶運(yùn)輸機(jī)實(shí)施可靠的控制。傳感器的選型直接關(guān)系到礦井皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行

37、，任意傳感器出故障都會(huì)影響體統(tǒng)的正常運(yùn)行，輕則造成系統(tǒng)頻繁誤動(dòng)作，加速系統(tǒng)老化，重則造成設(shè)備和人工傷亡，因此傳感器的選型和質(zhì)量都極其重要。由于礦井的環(huán)境十分惡劣，傳感器必須選用低故障率、高靈敏度、長(zhǎng)壽命，具有三防功能的產(chǎn)品。3.1 防滑保護(hù)皮帶打滑通常是由于皮帶在與主動(dòng)滾筒相遇點(diǎn)上的實(shí)際張力大于皮帶兩端張力的極限值而造成的。如果皮帶和滾筒的速度不相等，那么皮帶就存在打滑現(xiàn)象。本設(shè)計(jì)選用kgx-s1速度傳感器，如圖3-1-1所示。它是一種將皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行速度檢測(cè)出來(lái)，變成電脈沖信號(hào)運(yùn)輸給保護(hù)裝置，使裝置能夠根據(jù)速度大小來(lái)確定運(yùn)行狀態(tài)，可同時(shí)解決皮帶運(yùn)輸機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)、打滑和斷帶等問(wèn)題的智能傳感器。

38、圖3-1-1：kgx-s1型速度傳感器將磁鋼安裝在皮帶運(yùn)輸機(jī)從動(dòng)輪的側(cè)面，隨皮帶運(yùn)輸機(jī)的從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)速度傳感器靠近磁鋼時(shí)，速度傳感器上的霍爾元件產(chǎn)生與從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速成正比的正脈沖信號(hào)，每個(gè)正脈沖觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路，經(jīng)反向后產(chǎn)生一定脈寬的正脈沖，此時(shí)的正脈沖與霍爾元件發(fā)出的同時(shí)輸入另一單穩(wěn)態(tài)電路。皮帶速度不出現(xiàn)打滑時(shí)，此時(shí)兩脈沖同時(shí)輸入單穩(wěn)態(tài)電路，變換后電子開(kāi)關(guān)端輸出高電平；若出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，從動(dòng)輪速度下降，霍爾元件發(fā)出的正脈沖將不能與前一脈沖觸發(fā)的正脈沖同步，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延遲后電子開(kāi)關(guān)端輸出低電平，打滑指示燈亮。3.2 防跑偏保護(hù)皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行時(shí)皮帶跑偏是最常見(jiàn)的故障，皮帶跑偏輕則造成撤料、皮帶磨損，

39、重則由于皮帶與機(jī)架劇烈摩擦引起皮帶軟化、燒焦甚至引起火災(zāi)，造成整個(gè)生產(chǎn)線停產(chǎn)，因而，正確地處理好皮帶跑偏關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。1） 跑偏傳感器的主要用途跑偏傳感器主要用于檢測(cè)實(shí)際運(yùn)行中帶式皮帶運(yùn)輸機(jī)的偏移狀態(tài)來(lái)發(fā)出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)帶式皮帶運(yùn)輸機(jī)跑偏后自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)停機(jī)功能，來(lái)防止因皮帶運(yùn)輸機(jī)偏移傾斜使物料撒落。其常態(tài)為斷開(kāi)狀態(tài)，動(dòng)作時(shí)閉合。本傳感器具有動(dòng)作功能。當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生嚴(yán)重偏移時(shí)，則傳感器輸出停機(jī)信號(hào)。防跑偏保護(hù)裝置的作用原理：它由防偏傳感器的動(dòng)觸頭和固定觸頭接觸，通過(guò)控制箱控制帶式輸送機(jī)斷電停機(jī)。一般利用帶柄的滾式行程開(kāi)關(guān)隊(duì)輸送帶的跑偏進(jìn)行檢測(cè)。皮帶輸送機(jī)跑偏的處理方法

40、：（1）自動(dòng)托輥調(diào)偏：當(dāng)輸送帶跑偏范圍不大時(shí)，可在輸送帶跑偏處，安裝調(diào)心托輥。（2）單側(cè)立輥調(diào)偏：輸送帶始終向一側(cè)跑偏，可在跑偏的一側(cè)跑偏范圍內(nèi)加裝若干立輥，使輸送帶復(fù)位。（3）適度拉緊調(diào)偏：當(dāng)輸送帶跑偏忽左忽右方向不定時(shí)，說(shuō)明輸送帶過(guò)松，可適當(dāng)調(diào)整拉緊裝置以消除跑偏。（4）調(diào)整滾筒調(diào)偏：輸送帶在滾筒處跑偏，檢查滾筒是否異?；蚋Z動(dòng)，調(diào)整滾筒至水平位置正常轉(zhuǎn)動(dòng)，消除跑偏。（5）校正輸送帶接頭調(diào)偏：輸送帶跑偏始終一個(gè)方向而且最大跑偏在接頭處，可校正輸送帶接頭與輸送帶中線垂直消除跑偏。（6）墊高托輥調(diào)偏：距離一定，可在跑偏方向的對(duì)側(cè)墊高托輥若干組，消除跑偏。（7）調(diào)整托輥調(diào)偏：輸送帶跑偏方向一定，檢

41、查發(fā)現(xiàn)托輥中線與輸送帶中線不垂直，就可調(diào)整托輥，消除跑偏。（8）消除煤泥調(diào)偏：輸送帶跑偏點(diǎn)不變，發(fā)現(xiàn)托輥、滾筒粘著煤泥，就要消除煤泥調(diào)偏。（9）校正給料調(diào)偏：輸送帶輕載不跑偏，重載跑偏，可調(diào)整給料重量及位置消除跑偏。（10）校正支架調(diào)偏：輸送帶跑偏方向、位置固定，跑偏嚴(yán)重，可調(diào)整支架的水平和垂直度。圖3-2-1：防跑偏裝置3.3 堆煤保護(hù)裝置堆煤保護(hù)裝置，又叫煤位保護(hù)裝置。它是一種用來(lái)檢測(cè)煤倉(cāng)是否裝滿或轉(zhuǎn)載點(diǎn)是否堆積堵塞的裝置。當(dāng)發(fā)生堆煤時(shí)，堆煤保護(hù)裝置控制帶式輸送機(jī)停機(jī)。堆煤保護(hù)裝置的作用原理：碳極式堆煤保護(hù)裝置，由堆煤傳感器和控制箱構(gòu)成。堆煤傳感器（一條電纜或特制的煤位探頭）置于煤倉(cāng)或轉(zhuǎn)載

42、點(diǎn)某一高度處作為固定觸頭，以煤作為動(dòng)觸頭，當(dāng)煤堆到一定高度與堆煤傳感器相接觸時(shí)，控制箱便控制帶式輸送機(jī)斷電停機(jī)。圖3-3-1：堆煤保護(hù)器3.4 沿線保護(hù)裝置沿線保護(hù)裝置的作用就是在帶式輸送機(jī)的任何部位都可以人為地停止輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，及時(shí)控制帶式輸送機(jī)事故的發(fā)生和擴(kuò)展。（1）按鈕式沿線保護(hù)裝置，即每隔40-50m安裝1個(gè)緊急停止按鈕，并接入帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)。通常安裝在帶式輸送機(jī)機(jī)巷的外邦上。（2）拉線式沿線保護(hù)裝置，又稱沿線急停開(kāi)關(guān)。它用鐵絲或鋼絲繩控制一個(gè)小的行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)接入帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)。這種保護(hù)裝置通常安裝在帶式輸送機(jī)機(jī)架上靠人行道一側(cè)。圖3-4-1： 沿線保護(hù)裝置3.5 溫度/

43、煙霧保護(hù)集成模擬溫度傳感器，具有靈敏度高、線性度好、響應(yīng)時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)，而且它還將驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)處理電路和必要的邏輯控制電路集成在ic上，有實(shí)際尺寸小、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。圖3-5-1： lm35型溫度傳感器圖3-5-2：lm35溫度傳感器內(nèi)部電路圖1-皮帶 2-溫度傳感器 3-控制裝置 4-接線盒5-電磁閥 6-手動(dòng)閥門(mén) 7-進(jìn)水管道 8-噴頭9-傳動(dòng)滾筒 10-噴頭 11-定滾筒圖3-5-3：煙溫報(bào)警滅火系統(tǒng)裝置3.6 防撕裂保護(hù)裝置傷皮帶，導(dǎo)致皮帶在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中造皮帶運(yùn)輸機(jī)撕裂故障是皮帶運(yùn)輸機(jī)最嚴(yán)重的一種故障。皮帶運(yùn)輸機(jī)輸煤系統(tǒng)有許多設(shè)備組成，但是皮帶自身的安全卻往往是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，一條運(yùn)煤皮帶

44、的成本占整個(gè)機(jī)器成本的40%以上，因此監(jiān)測(cè)皮帶撕裂現(xiàn)象發(fā)生非常重要。皮帶撕裂的原因和現(xiàn)象主要有以下幾種： 抽芯撕裂皮帶在強(qiáng)烈的沖擊力作用下，造成皮帶中心的鋼絲芯斷裂，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的磨、壓、拉等外力作用，斷裂的鋼絲芯斷頭露出來(lái)。 皮帶跑偏造成撕裂皮帶運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，皮帶發(fā)生跑偏，往單側(cè)偏移幅度較大時(shí)，就容易形成折疊，受到設(shè)備結(jié)構(gòu)摩擦很容易刮傷皮帶，造成皮帶撕裂，這一般發(fā)生在皮帶的兩側(cè)。 異物劃傷皮帶這種損傷通常發(fā)生在溜槽下部，根據(jù)運(yùn)煤流程的需要，相鄰的兩條皮帶首尾銜接處應(yīng)該有一定的高度，這樣才能使上部皮帶運(yùn)輸機(jī)的煤產(chǎn)生一定的勢(shì)能。當(dāng)落到下部皮帶運(yùn)輸機(jī)時(shí)就達(dá)到一定的速度，但是如果下落的煤中混有尖

45、銳物體，在接觸皮帶時(shí)由于慣性作用，尖銳物體就會(huì)劃成撕裂。 煤炭卡壓堵塞引起的撕裂這是由于皮帶下面的緩沖托輥是間隔分布的，平且溜槽前端和皮帶表面的距離有限，當(dāng)較大物料下落時(shí)，落于托輥之間，將砸破皮帶導(dǎo)致撕裂。另外當(dāng)裝載點(diǎn)處上料量突然增大時(shí)，也會(huì)使皮帶裝料堵塞，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間摩擦，導(dǎo)致皮帶撕裂。首山一礦運(yùn)用皮帶撕裂傳感器，它適用于煤礦有瓦斯、煤塵爆炸等危險(xiǎn)環(huán)境，與皮帶運(yùn)輸機(jī)電氣控制裝置配套使用，用作皮帶運(yùn)輸機(jī)檢測(cè)與保護(hù)。當(dāng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的皮帶被尖銳物體穿透后，物料落到傳感器上，這時(shí)傳感器將信號(hào)傳到信號(hào)箱，控制繼電器動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警和停車信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)皮帶的作用。圖3-6-1：皮帶撕裂傳感器 第4章 工控

46、機(jī)及可編程控制器（plc）的選擇圖4-0-1：中平能化十三礦井下皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)組態(tài)圖4.1 皮帶機(jī)工作原理從圖4-0-1的井下組態(tài)圖可以看到工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控由三個(gè)分站組成，每個(gè)分站都有一個(gè)plc做為控制設(shè)備，plc設(shè)備控制著每個(gè)分站上皮帶機(jī)和給煤機(jī)的啟停，同時(shí)檢測(cè)每個(gè)分站皮帶的運(yùn)行情況，采集到的信息自己可以處理，也將信息及時(shí)上傳工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，由工控機(jī)機(jī)來(lái)處理。下圖詳細(xì)介紹了己1分站的plc控制系統(tǒng)，每個(gè)分站有給煤機(jī)和皮帶機(jī)，這些皮帶運(yùn)輸機(jī)和給煤機(jī)構(gòu)成一個(gè)傳送系統(tǒng)，每條皮帶傳送機(jī)上都有速度，溫度，跑偏等保護(hù)裝置。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)plc及時(shí)處理（如聲光報(bào)警）。并將信息上傳到工控機(jī)機(jī)。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后

47、，一號(hào)站的四個(gè)電機(jī)按順序啟動(dòng)。按下停止按鈕后也是按順序停止。工控機(jī)交換機(jī)分站1己1分站2己2分站3己3圖4-1-1工控機(jī)與各分站的聯(lián)系4.2 工控機(jī)工控機(jī)是礦局域網(wǎng)和系統(tǒng)層網(wǎng)絡(luò)的連接設(shè)備，并為膠帶機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供了良好的人機(jī)界面，通過(guò)can總線和eqd11控制機(jī)相連。通過(guò)友好的人機(jī)界面可以方便的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在線工藝參數(shù)的設(shè)置、控制流程的定義、全自動(dòng)的語(yǔ)音和文字預(yù)告和報(bào)警功能、系統(tǒng)狀態(tài)檢查、實(shí)時(shí)信息顯示等功能。工控機(jī)傳輸延遲小，傳輸誤碼率少，重要數(shù)據(jù)具有丟失再發(fā)功能等特點(diǎn)。4.2.1 工控機(jī)的開(kāi)車過(guò)程概念系統(tǒng)在決大多數(shù)的情況下處在集中控制狀態(tài)。處在集中控制狀態(tài)下用戶可以根據(jù)需要靈活設(shè)置開(kāi)車起始設(shè)備、結(jié)

48、束設(shè)備，停車開(kāi)車起始設(shè)備、結(jié)束設(shè)備，系統(tǒng)總皮帶條數(shù)，mecu號(hào)。用戶一旦設(shè)置好后，可以按檢查按鈕進(jìn)行檢查，用戶確認(rèn)無(wú)誤后本設(shè)備將被系統(tǒng)保存，下次開(kāi)機(jī)將無(wú)需在設(shè)置除非流程需要變化。具體過(guò)程可分如下：1.流程設(shè)置：自由設(shè)定啟停車流程（起車范圍、起車方向），設(shè)置畫(huà)面如圖4-2-1啟停車流程定義設(shè)置畫(huà)面圖。具體設(shè)置步驟如下：（1）在監(jiān)控狀態(tài)下，單擊左上角“系統(tǒng)管理”。（2）選擇“啟停車流程定義設(shè)置”，進(jìn)入啟停車流程定義設(shè)置畫(huà)面。（3）按下下拉按鈕或直接輸入，選擇設(shè)置的皮帶號(hào)、起始及結(jié)束設(shè)備。2.流程檢查：設(shè)置完成后，單擊“檢查”，進(jìn)入“啟停車流程檢查界面”確認(rèn)無(wú)誤后，單擊“確認(rèn)”。如圖4-2-2圖4-

49、2-1：?jiǎn)⑼＼嚵鞒潭x設(shè)置畫(huà)面圖圖4-2-2：?jiǎn)⑼＼嚵鞒虣z查界面圖4.2.2 工控機(jī)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置在工控機(jī)上用戶可以方便的設(shè)置設(shè)備的投入、退出，聯(lián)鎖、解鎖，延時(shí)時(shí)間。投入/推出設(shè)置可以方便用選擇需要控制的設(shè)備。系統(tǒng)有時(shí)需要單臺(tái)控制功能則在聯(lián)鎖模式下，如果下游設(shè)備沒(méi)有運(yùn)行，則無(wú)法單獨(dú)開(kāi)停本條皮帶；在解鎖模式下，工控機(jī)都可以單獨(dú)開(kāi)停本條皮帶。延時(shí)用來(lái)設(shè)定各設(shè)備之間的延時(shí)時(shí)間，設(shè)置畫(huà)面如下圖所示：圖4-2-3：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置圖4.2.3 工控機(jī)的設(shè)備參數(shù)設(shè)置工控機(jī)可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行在線設(shè)置和修改。用戶在設(shè)備名稱選擇文本框中輸入需要設(shè)置參數(shù)的設(shè)備名稱。通過(guò)下圖選項(xiàng)的設(shè)置用戶可以很方便的選擇投入、退出

50、的受控單元，具體設(shè)置項(xiàng)如下圖所示：圖4-2-4：設(shè)備參數(shù)設(shè)置界面4.3 plc的基本結(jié)構(gòu)plc作為工業(yè)計(jì)算機(jī)，其組成也與計(jì)算機(jī)的組成基本相同，由微處理器cpu、存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元、電源部件、編程器等組成，如下圖所示。圖4-3-1：plc的基本結(jié)構(gòu)plc在cpu的控制下，使得控制器有條不紊的工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。cpu的具體功能：將plc輸入端子的開(kāi)關(guān)狀態(tài)采集至輸入映像寄存器，接受編程器的數(shù)據(jù)并存入程序存儲(chǔ)器，對(duì)用戶程序存儲(chǔ)器中的指令進(jìn)行譯碼、執(zhí)行將程序執(zhí)行的結(jié)果輸出至輸出端子。輸入/輸出單元是plc與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的接口。輸入單元用來(lái)接收輸入設(shè)備（按鈕、開(kāi)關(guān)、接觸器觸點(diǎn)、各種傳感器等信號(hào)）的狀態(tài)，并將其轉(zhuǎn)換為plc內(nèi)部電路可以處理的弱電信號(hào)，起接受、轉(zhuǎn)換功能，plc開(kāi)關(guān)量輸入的電路圖。輸出單元的功能是將plc內(nèi)部信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以控制外部設(shè)備的信號(hào)，輸出單元具有繼電器、晶體管、雙向晶閘管三種輸出形式。4.4 plc工作原理可編程控制器程序的執(zhí)行是按程序設(shè)定的順序依