带式输送机多点协调装载控制系统的开发
多点驱动皮带运输机的变频控制设计
技术应用ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴＶｏｌ．２６，Ｎｏ．２，２０１９多点驱动皮带运输机的变频控制设计刘万宇，张 楠（大同大学机电工程学院，山西大同０３７０００）摘 要：为提高皮带运输机的性能和稳定性，通过对煤矿生产运输中带式运输机工作时产生的问题进行分析研究，对带式运输机提供了一种优化思路。
将ＰＬＣ变频控制技术运用到多点驱动皮带运输机上，这种控制系统对生产运输过程中产生的过压、温度超限、断带和电量浪费等问题有着显著的改善效果。
同时电机功率不能平衡的问题也得到了有效解决。
关键词：皮带运输机；多点驱动；ＰＬＣ；变频调速ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．０２．０４３ 概况皮带运输机具有输送量大、运输距离长、结构简单、维修方便、部件标准化、使用方便等诸多优点，在煤矿生产运输被广泛使用。
根据输送工艺的不同，可将带式运输机分为单点驱动和多点驱动两大类。
单点驱动的皮带运输机机的驱动装备一般安装在输送机的机头部分，受运输距离，运输量和使用环境的影响，使单点驱动皮带运输机的应用受到了限制。
多点驱动皮带运输机又称为中间助力多点驱动皮带运输机，就是除了在输送机机头安装驱动装置之外，在输送机的机体部位又设置若干套驱动装置。
多点驱动皮带运输机的特点是能够降低运输带的张力，实现使用普通胶带材质的运输带达到增加运输距离，加大运输量的目的。
多点驱动输送机有两种安装形式：①中间滚筒卸载式多点驱动皮带运输机：它是在一台伸缩皮带运输机原有的输送带的中间增设驱动点，以减小输送带的张力。
②直线摩擦式多点驱动皮带运输机：它是在原输送机（主机）输送带下增设一台或多台普通皮带运输机（辅机）承托主机输送带同步运行，依靠摩擦减小主机输送带的张力。
相较于单点驱动来说，多点驱动皮带运输机的运输距离更长、运输量更大，使其在煤矿生产运输中的应用更为广泛。
在工作过程中，保持稳定、带速相等，最大化减小输送带的张力是多点驱动输送机的核心设计理念。
带式输送机智能驱动控制系统的设计及应用
2571 前言带式输送机作为我国重要的运输设备，在各行各业中均被广泛应用，随着我国开采量的不断加大，带式输送机逐步向着大跨距、大运量方向发展。
但随着带式输送机的运载能力的提升，其耗电成本占生产费用的比重也在增大[1，2]。
由于我国地质条件的不均匀性，使得在进行煤矿开采过程中的采煤量不是恒定值，所以带式输送机在运输过程中存在满载和空载的情况，当满载时带式输送机的效率就高，反之较低，所以改善带式输送机运输速度与载重的配比情况对于提升带式输送机效率，降低运输成本十分重要[3，4]。
本文基于变频器对带式输送机的控制系统进行优化设计，为带式输送机速度与载重的协调做出一定的借鉴。
2 系统软件设计针对矿用带式输送机这种大马拉小马的情况，对变频控制系统进行研究，带式输送机的运行速度与带式输送机的能耗呈现正相关的关系，在实际运行过程中，降低带式输送机的运行速度能够达到降能的目的。
在带式输送机运行过程中影响其运行速度的因素有许多，如运载量、皮带的宽度等。
当运行速度降低时，此时的带式输送机的线密度增加，此时皮带需要的张力增大，当张力不足时会造成设备的损坏，所以在降低能耗的同时又能保障带式输送机的正常工作是本文研究的目标。
带式输送机运量与运行速度间的关系如下公式所示：mQ q 6.3v =公式中：Q 为带式输送机运载量，kg；v 为运行速度，m/s；q m 为带式输送机的线密度，kg/m。
所以在不同阶段内带式输送机的运输量是不同的，所以通过检测设备负载情况进行速度的自动控制，从而实现带速与载重量的匹配。
进行带式输送机变频控制的前提需要设计PLC 智能调节器，PLC根据采集到的运行数据进行逻辑运算，从而给出带式输送机的运行速度，带式输送机的驱动装置选定为变频驱动。
变频控制系统主要由控制单元、执行单元及检测单元组成，其中控制单元为整个控制系统的核心，检测单元为系统控制的基础，执行单元为系统控制的保障。
PLC控制程序需要包括电机的控制程序、煤量的控制程序、节能调速控制程序、预警控制程序等。
浅析带式输送机智能控制系统设计
浅析带式输送机智能控制系统设计1. 引言1.1 研究背景在传统的带式输送机控制系统中，通常采用固定的控制策略，无法根据实际情况做出实时调整。
这导致了带式输送机在运行过程中难以保持稳定运行状态，容易出现故障，影响了生产效率。
我们需要设计一种能够根据不同情况自适应调整的智能控制系统，以提高带式输送机运行的稳定性和效率。
通过引入先进的智能控制技术，结合传感器和通信技术，可以实现带式输送机的智能化控制。
这样可以实现对带式输送机运行状态的实时监测和调整，提高其运行效率和安全性。
本文将重点探讨带式输送机智能控制系统的设计方法，以及传感器技术和PLC控制系统在其中的应用，为带式输送机控制系统的优化提供参考。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨带式输送机智能控制系统设计的相关技术和方法，提高带式输送机的运行效率和安全性。
通过深入研究传统带式输送机控制系统设计、智能控制系统设计方法、传感器技术在带式输送机控制中的应用、PLC控制系统设计以及通信技术在带式输送机智能控制系统中的应用等方面，探讨如何运用先进的技术手段和方法，提高带式输送机的智能化水平，实现自动化控制和监测。
通过对带式输送机智能控制系统设计的研究，为相关行业提供参考和借鉴，推动我国带式输送机行业的发展，提升我国在输送机设备制造领域的竞争力。
希望通过本研究能够为带式输送机的智能化改造和设计提供科学的依据和技术支持，为工程实践提供有益的借鉴和启示。
2. 正文2.1 传统带式输送机控制系统设计传统带式输送机控制系统设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
在硬件设计方面，传统带式输送机控制系统通常采用PLC（可编程逻辑控制器）作为主要控制设备。
PLC具有稳定性高、可靠性强、操作简单等优点，适合用于大型带式输送机的控制。
在软件设计方面，传统带式输送机控制系统一般采用传统的控制算法，例如PID控制算法。
这种算法简单易实现，能够满足基本的控制要求。
传统带式输送机控制系统设计还需要考虑到安全性和稳定性。
浅析带式输送机智能控制系统设计
浅析带式输送机智能控制系统设计带式输送机是一种常用的物料输送设备，广泛应用于矿山、建材、化工、冶金、粮食等行业。
随着科技的不断进步，带式输送机的控制系统也在不断升级，逐步向智能化方向发展。
本文将从带式输送机的智能控制系统设计角度进行浅析，探讨其设计要点和发展趋势。
1.传感器的选择和布置智能控制系统的核心是传感器技术，通过传感器获取各种参数信息，并将其传输到控制系统进行处理。
在带式输送机的智能控制系统中，常用的传感器包括速度传感器、温度传感器、张力传感器等。
在选择传感器时，需考虑其测量精度、抗干扰能力、耐用性等特点；在布置传感器时，需根据输送机的结构特点和工作环境合理布置，确保获取到的参数信息准确可靠。
2.控制系统的设计和优化带式输送机的智能控制系统中，控制系统的设计和优化是至关重要的环节。
控制系统需要实现对输送机的启停、速度调节、故障检测等功能，并能够根据实时参数信息对输送机的工作状态进行监控和调节。
在设计控制系统时，需考虑系统的稳定性、可靠性和灵活性，尽量采用先进的控制算法和技术手段，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等，以实现对输送机的智能化控制。
3.人机界面的设计对于智能控制系统来说，合理的人机界面设计能够提高系统的易用性和友好性，使操作人员能够更直观地了解输送机的工作状态和参数信息。
人机界面设计需要考虑到操作人员的使用习惯和工作环境，采用直观的图形界面和友好的交互方式，提供清晰的工作状态显示和操作指引，帮助操作人员快速、准确地完成对输送机的控制和监控。
4.故障诊断和维护功能智能控制系统还需要具备故障诊断和维护功能，能够对输送机的故障进行自动诊断和报警，并提供相应的维护建议和指引，帮助维护人员快速找到故障原因并进行修复。
系统还可以通过远程监控和管理功能，实现对输送机的远程诊断和维护，提高设备的可靠性和稳定性。
二、带式输送机智能控制系统的发展趋势1.智能化水平不断提高随着传感器技术、控制算法和信息技术的发展，带式输送机智能控制系统的智能化水平不断提高。
带式输送机控制系统的设计与分析
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数 控 技 术
带式输送机控制系统的设计与分析
周 鹏
（ 北京 华 宇公 司 西安 分公 司 陕西 西安 ７ ０ ６ ） １０ １
摘要 ： 章介 绍 了带 式输 送机 采 用 变频控 制转 速 的设 计 实例 ， 绍 了采 用软 件模 拟 电机数 学模 型 的 变频 器进 行控 制 的方 式 ， 文 介 同时 类 比 了其 它 变频 器转 速 控 制 的 方式 ， 比较 了各 种控 制 方 式 下 的性 能 参数 、 缺 点等 优 结合 具 体 的设 计 案 例做 出 了详 细 分析 ． 键 词 ： 变频 器 矢量控 制 电机模 型 主 井 控 制 系统 皮 带秤 中图分 类号 ： Ｐ ７ Ｔ ２３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： ０ ７９ ｌ （ ０ １ｌ 一０ ｌ ２ ｌ ０ —４ ６２ Ｉ ）０Ｏ Ｉ一 ０
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电源 由 于从 井 口供 电则压 降 不 满足 要 求 等 原 冈 ， 由井 下供 电系 统 提 供 ， 制 信 息 通 过 ４ ５ 线上 传 至 位 丁 控 制 室 的Ｐ Ｃ 控 系 统 。 控 ８总 Ｌ 监 双机 驱 动 还 存存 ・ 问题 ， 是 如 果两 台 电机 的 输 …功 率 配 个 就 不 当 出 现 电机 功 率 不 平 衡情 况 。 ‘ 电机 过 载 ， 另 台 电机 欠 载 ， 台 而 严 重 时 甚 至 会 现 电机 堵 转 。 ｒ避 免 出现 这 种 情 况 ， 台 电 机 存 为 两 各 种 负 载情 况下 运 仃 转速 差异 保 证存 ‘ 的范 同 内 ， 于 两 台 变 频 定 对 器而言 ， 输 电 流 差 异 保 证 存 ‘ 的 范 围 内。 样 可 以提 高 设 备 运 定 这 行 效率 ， 证 设 备运 行 的稳 定 性 ， 长 设 备 的使 用 寿 命 。 保 延 同时 对 带 式 输送机的控制系统提 ｆ＿ ｆ ｒ较高 的要 求 。 ｊ 目前 实 现 方 式 有 两 种 ， ‘ 种 是 在 两 台 （ 多台 ） 频 器 之 间 设 ・ 或 变 专 的Ｐ 控 制 器 ， 过 安 装 丁 Ｉ Ｃ 通 电机 轴 Ｊ的 光 电码 枯 实 时 采 集 电机 的转 速 信 ， 过 Ｐ Ｃ自身计 箅 通 Ｌ 模 ， …变 频器 的输 … 电流 参 数 后 ， 算 传递 给 变 频 器 ， 成 ‘ 闭 环 形 套 控 制 系 统 ； ‘ 是 变 频 器 之 间 通 过 ＿ 进 实 时 通 信 ， 换 锌 利 另 种 光纤 交 运 行 信 息 并 通 过 其 内 部 的 数 学 模 型 计 算 出 合 适 的输 ｆ 电 流 。 ｆ ｌ 电机 启 动 至 指 定转 速 的 启 动 时 问可 以 手动调 节 ， 使 启 动 速 度 曲线根 据 现 场 情 况 调 节 ， 实 满 载 启动 ； 常 运 行 中２ 电机 功 率 实 正 台 现 衡 ， 电流 值 误 差 可 以 小 于 ５ 根 据 机 械 及 皮带 厂商 提 供 的输 送 Ａ； 带 最 人 启 动 张 力 ， 保 输 送 带 启 动 加 速 度 值 满 足 要 求 ， 输 送 带 启 确 使 动张 力控制在允许范 嗣内， 存皮带允许张 力下提高效率 ； 电机启 动 时 ， 过 变 频器 ｆ带 的变 压 器 隔 离 ， 量 降 低对 电源 的 冲 击 ， 免 对 通 ］ 尽 避 电源 产 生 污 染 ； 实 时 显 示 胶 带 各 电机 的开 停 状 态 、 能 电机 电 流 、 温 度 、 载电流 、 源以及输送机运 行工况等状态 。 过 电 控 制 系 统 图 见 下 １
长距离胶带输送机多点驱动控制技术浅析
长距离胶带输送机多点驱动控制技术浅析常奇(神东煤炭集团哈拉沟煤矿,陕西神木719315)摘要：随着现代社会的发展和经济的迅速的进步，在各种生产线上，越来越多采用胶带式输送机进行运输，这样可以有效的提高工作的效率和进行流水线式的工作。
本文就是对如何选择胶带式输送的驱动方式和保持生产运行的稳定进行了研究和分析。
关键词：长距离胶带输送机；多点驱动；技术胶带输送机有着非常明显的优点，比如像结构简单、输送物料多、运量大、而且非常高效等。
像在矿山、冶金、港口、和化工等领域都有被广泛的应用。
而随着其技术的不断改进和完善，其运输更是向长距离、大倾角上下运、双向输送和水平转弯等方面发展，从而适应了更广阔的市场。
在市场经济下，许多企业为了提高自己的经济效益，所以节省了许多的修整地形、挖隧和架廊道等成本的投资，这样就对输送机提出了好多的无理的要求，比如像要可以绕开障碍物，同时还要让其可以在连绵起伏的地势上进行工作。
在这样恶劣的地形和复杂的工作环境下，肯定很难保持其稳定的运行。
1长距离胶带输送机的驱动模式目前我国的大型胶带式输送机在开始工作和运行的时候，出现最多的问题就是在进行启动的时候非常困难，而且在进行启动的时候，所产生的电流对电网的损害很大，而且在其运行的时候，因为过载或者载荷不均，往往会导致电动机出现烧毁或者突然体制运转的现象。
当在一条胶带式输送机上设置多个驱动设备的时候，因为总无法对启动顺序和时间进行很好的把握，所以往往会造成输送带出现低张力堆积、振荡、大冲击或者飘带等现象，造成这些故障主要的原因就是驱动滚筒的线速度不一样。
1.1CST驱动方式CST是由美国道奇(DODGE)公司生产的可控启动传输装置，它是通过采用集机电液进行控制的一种产品，主要就是依据胶带式输送机的要求进行设计的。
从本质上说，它是一个减速机，通过这样一套装置，可以对胶带式输送机的运输速度和转矩的输出进行很好的控制，在进行启动的时候，可以实现空载启动，然后通过离合器进行缓慢的启动。
多机驱动带式输送机功率平衡调节的控制系统
启 动器中 ，主电机的供电电缆的某一相从变送器 的孑 中穿过 ： Ｌ 接 线采用三线制 ：２ Ｖ电源进行供 电， ＋４ 共用的地线 Ｇ Ｎ Ｕ Ｄ和信 号线 在该 系统 中传感 器为数据采集 的主要器件 ， 传感器 的敏感 元 ｖ 。在工作过程 中将通过 的电流信号经过变送 为标准的 电压信号 ｚ 件和转换元件有时是无法清楚 区分开 的 ， 两者可 以合 二为一。例 ０ ５ Ｖ或 ０ １Ｖ输 出 。 ～０ 如 ： 电传感 器 、 电偶等 ， 压 热 没有 中间转换环节 ， 直接将被测 量转 输送带速度在带式输送机 系统运行 过程 中是重要的参数 ， 使 换成电信号。 用速度传感器可 以实时采集输送带 的运 行速度 ， 使我们 更好 地 了 ２ 变 送 器 解输送机的运行 隋况 ， 另外速度信号也是作为功率平衡调节。 变送器和传感器在仪器 、 仪表 和工业 自动化领域 中起着举足 时 重 要 的参 考 信 轻重 的作用 ， 如果所选传感器 的输 出信 号与所用控制系统需要 的 号。根据所工作 的环 信 号不符 ，那么再好 的系统都 无法真正 地完成 我们所希 望的控 境 中含 有 大 量 爆 炸 危 制 。带式输送机 的常规保护用传感 器我们不作详细 的分析 ， 因为 险 气体 ，这 就 需 要 选 这些传感器多为无源触 点。例如沿停 、 跑偏 、 煤位等 。对于温度传 择 本 质 安全 型 的传 感 感器选用 Ｐ １ 。 Ｔ０ 采集 电机 电流所用的为 ＷＢ系列电流变送器 。 ０ 与 器 。我们选用 的传感 ｘ ２型 防 爆 磁 图 ２ Ｓ 一 Ｘ ２型 速 度 传 感 器 工作 结 构 图 传感器 不同 ，变送器 除了能将 非电量转换成可测量 的电量外 ， 一 器 为 Ｓ 一 一 ２ ３ 般 还 具 有 一 定 的放 大 作 用 。ＷＢ系 列 电 量 隔 离 传感 器 是 根据 自动 性 传 感 器 。该 传 感 器 １ 传 感 器 ；一 紧 固 螺 母 ；一 固 定 支 架 ；
浅析带式输送机智能控制系统设计
浅析带式输送机智能控制系统设计带式输送机是一种常用的物料输送设备，广泛应用于矿山、建材、化工等行业。
其传统的控制方式比较简单，通常采用PLC或者接触器控制系统。
随着工业自动化水平的不断提高，带式输送机的智能控制系统设计成为了一个研究热点。
本文将浅析带式输送机智能控制系统设计的相关内容。
一、带式输送机智能控制系统的需求现代工业生产对于带式输送机的控制要求越来越高，需要实现以下功能：1. 自动化控制：带式输送机需要能够实现自动启停、转速控制、方向控制等功能，提高生产效率，减少人工干预。
2. 安全保护：在输送过程中，需要对带式输送机进行各种安全保护，如过载保护、断裂保护、防火防爆等，确保设备和人员的安全。
3. 故障诊断：及时发现和诊断故障，减少停机时间，提高设备利用率。
二、带式输送机智能控制系统设计的关键技术1. 传感器技术：传感器是带式输送机智能控制系统的基础，可以用于监测带式输送机的运行状态、物料流量、温度、湿度等参数信息，为控制系统提供实时数据。
2. PLC控制技术：PLC作为带式输送机控制的核心部件，可以实现多种控制功能，如逻辑控制、运动控制、数据处理等，具有良好的稳定性和可靠性。
3. 变频调速技术：利用变频器可以实现对带式输送机的转速精确控制，实现节能减排的目的，同时可以减小对设备的损耗，延长设备寿命。
4. 无线通信技术：利用无线通信技术可以实现远程监控和数据传输，对于大型生产线的带式输送机控制非常有用。
三、带式输送机智能控制系统设计的关键步骤1. 确定控制策略：根据带式输送机的工作特点和生产需求，确定控制策略，包括启停控制、转速控制、方向控制等。
2. 选择合适的传感器和执行器：根据控制策略选择合适的传感器和执行器，包括速度传感器、温度传感器、湿度传感器、电机等。
3. 设计控制逻辑：利用PLC等控制器设计控制逻辑，实现对带式输送机的自动化控制和安全保护。
4. 实现远程监控和故障诊断：通过无线通信技术实现对带式输送机的远程监控和故障诊断，及时发现和处理问题。
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１ ２ 系统 硬 件 组 成 ．
１２ １ 执 行 机 构 ．．
措施是将带式输送机驱 动 电机 的电流值 作为 是否过 载 的判
２１ ０ ０年 第 输 送 机 多点 协 调装 载控 制 系 统 的开 发
李成华 ，李 伟 ，张海涛
（ ．中 国矿 业 大 学 （ 京 ） 电 工 程 学 院 ，北 京 １ 北 机 ２ ．山西 汾西 矿业 （ 团 ） 限公 司 ，山西 介 休 集 有 １０ ８ ； ０ ０ １ ０２０ ） ３０ ０
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由 于各 煤 矿 的 开 采 条 件 的 不 同 ，以 及 长 距 离 、大 运 量 的 强 力胶 带 机 的 普 遍 使 用 ，胶 带 因 过 载 而 疲 劳 断 裂 时 有 发 生 ， 造成 巨大 的 经 济 损 失 和 人 身 安 全 事 故 。 目前 ，煤 矿 常 用 的
匀 以及总体运 量过 载等 问题 。为 此 ，设计 方案从 给煤 方式
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｍｕｔ ｐ ｉｔｌａ ｉ ｇ ａｍｏ ｒｂ ｌ ｆｅ ｅ ； ｂ ｌ ｃ ｎ ｅ ｏ ； ｏ ｅｌ ａ ｙ ｒｓ ｌ ｏｎ ｏ ｄ ｎ ； ｒ ｕ ｅｔ ｅ ｄ ｒ ｅｔ ｏ ｖ ｙ ｒ ｖ ｒｏ ｄ ｉ
０ 引 言
《 煤矿安全规程》针 对煤 矿生产工 况 ，规定 了带式输送
控制 策略 。
关键 词 ：多点装载 ；甲带给料 机 ；带 式输送 机 ；超 载 中图分类 号 ：Ｔ ６ Ｄ３ 文献标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１７ ０ ５ （ ０ ０ １ －１７０ ６ １— ９ ９ ２ １ ） ２０ ０ －３
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摘
要 ：文章针 对 煤矿 井下 带式输 送机 多点给煤 工 况 ，提 出 了一种 多点协调 装载 控 制 系统 的
设 计方 案 ，以避免 带 式输送机 超 载 运行 。 该 方案 以 甲带 式给 料机 为执 行 机 构 ，以 Ｐ Ｃ控 制 台为 Ｌ
控制 机 构 ，并 给 出了根 据给料 机驱 动 电机 电流 来确 定给料 机 载荷 的经验 公 式 ，同时提 出 了系统 的
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机 的 多种 保 护 措 施 ，以保 证 其安 全 、 可靠 运 行 … 。事 实 上 ，
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