摘要：在港口机械设备中，皮带机是常用的设备，此设备具有物料适用范围大，输送能力强，能耗不高的优势。目前，皮带机在港口的应用十分广泛，已变成最主要的输送设备；皮带机可以适合长距离运输，它的走向能根据地形特点，实现远程货物的流动。在皮带机的电气设计中，既要保证设备运行正常又要兼顾供配电、维修的需要，这是皮带机电气设计工作的重点和难点。
关键词：港口机械；电气设计
皮带机是一种由摩擦驱动完成的可以连续动作的运输机械，皮带运输方式在港口得到了广泛应用，此种运输方式具有投入少、输送能力强、作业效率高的特点。皮带运输系统的可靠性对于保证港口生产效率有着密切关系。本论文针于皮带机的集成电控系统进行论述。
1.皮带机简介
皮带机电气控制系统是一套控制装置，能够对皮带机进行自动控制和一系列动作的操作。皮带机的电气控制系统是设备的一个重要组成部分，其运转情况直接关系到港口的生产效率。皮带机的电控系统要有结构简单、运行安全、可靠、能耗低、管理怀维护易行的优点。皮带机在连续工作的条件下，可以实现从最初的供料点到最终的卸料点之间进行的连续传输，由于运输的过程中物料和皮带之间没有相对的运动，可以避免物料发生损坏。皮带机还可以输送各种散料，尤其对于重量轻的物料，具有许多的优势。
2.皮带机电气设计总体方案
皮带式输送机有许多突出的优点，利用它实现了生产的高效率。随着ＰＬＣ的发展，控制皮带机的自动化程度也在提升，更易于操作。由于皮带机的用途广泛，皮带机的电气控制系统是很重要和关键的部件。在电气控制中，保障多条皮带机的合理控制，是一大技术难点；另外电控系统要有故障排查、安全防护、自动化控制、自动进行报警等一系列的功能，是否能够这些要求，达到可靠稳定的效果，因此要求皮带机电气控制系统要求稳定性强，控制要有合理的安排，软件编程要人性化，便于操作。
皮带机的传输速度和运输效率是皮带机设计的主要参数，在国内的设计中受托辊转速的影响，输送机的最大带速只能达到４ｍ／ｓ左右，国外的同类产品能达到５ｍ／ｓ左右；国内输送机的运输能力只能达到３０００ｔ／ｈ，而国外却能达到５５００ｔ／ｈ；国内最大装机功率为４Ｘ２５０ＫＷ，国外皮带机能达到的装机功率都在４Ｘ９７０ｋＷ以上；在张紧装置的设计上，国内多采用绞车张紧的方式，并采用封闭式的结构，这种设计的主要缺点是：当皮带机上的皮带发生伸缩时，要人工来推动小车，这很容易发生皮带的跑偏现象，很容易造成张紧小车的脱轨，给日常的维修带来困难。而在国外的产品中，广泛应用高精度的自动张紧装置，并使用先进的开放式控制装置，很容易实现托辊小车可以自动跟随皮带机的皮带进行相应的调整到位，这样的设计避免了造成皮带的跑偏，小车的脱轨，设计的稳定性提高。目前主流行的皮带式输送机的驱动方式有：直流电机的驱动方式，、变频调速驱动方式，使用液力耦合器调速。近年来，交流电动机调速技术在快速发展，交流调速系统具有许多的优点，可以实现直流调速，原有的直流调速系统已趋于逐步淘汰；交流变频器技术上的突破，让设备具有运行可靠性高，维护方便的特点，还能够保证调速的平稳。由于这些优点，这类技术成为市场上的主流。可是在国内的生产厂家中，许多从事皮带机电气控制生产的广家，仍然在使用继电器的方式。皮带机电控技术与国外同类企业生产的皮带机存在很大的差距。由于控制方式是就地控制，这种方式存在很大的隐患，系统的稳定性差。
3.电气系统设计
皮带机的电控系统要实现安全、可靠、稳定、协调的功能。电气控制系统可以根据实际生产的需要进行有针对性的设计，在电控设计中，除了要满足基本电气控制系统的功能，还要根据实际情况添加相应的辅助功能，使其功能更全面。可以将电控系统分以设计为主站和从站，它们之间的通讯可以实现自动控制要求，从站通过分布的传感器完成数据的采集，然后将数据发送给主站，在主站和从站的触摸屏上都要同时显示工作情况。
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3.1电气控制系统的原理
皮带机的电气控制系统可以根据实用使用情况设计为主从式结构。主站和从站的控制部件都要使用ＰＬＣ，触摸屏。要将主ＰＬＣ控制作为主站，将从ＰＬＣ和相关的传感器保护装置作为从站。在设计中，从站通过数据的采集完成信息的收集，然后将这些情况发送给主站ＰＬＣ，主站中可以显示相关参数和故障部位，主站的控制台可以对皮带机进行实时的监控和控制，当有故障发生时，该故障可以将信息及时的传达到上一级位机和主操作台上，另外还可以对本系统添加了一个特殊的辅助功能：要能够准确定位到同一故障同时发生时故障发生的准确位置，这样的设计能够根据事先设定的数值和程序来完成自动控制，这样可以有效防止故障的进一步扩大化。在从站内，可以利用各类传感器对皮带机电气控制系统进行实时的保护和监测，达到安全控制的标准。
从站内的ＰＬＣ可以采集皮带机中的各类传感器发送来的参数，这些数据参数通过总线技术传输给主站的ＰＬＣ。主站ＰＬＣ对数据进行处理和判断，然后将这些数据通过总线传给上位机，另这些数据也会传递给主站的操作系统。上位机界面上可以查看故障和记录。人机界面让工作人员获得相关的信息，然后给出相应的操作；在自动控制模式下，主站ＰＬＣ根据数据做出相应的动作和传达指令到从站ＰＬＣ，从站ＰＬＣ根据指令进行下一步的操作和监测。
3.2皮带化电气控制系统组成
皮带机电气控制系统由多部分组成，主要有控制台、人机界面、皮带机保护装置、各类传感器组成，这些部件可以进行统一协调的完成配合工作，完成本系统功能上的互补。皮带机控制系统可以对皮带运输过程中的皮带损坏情况，温度变化情况、运行速度等进行综合控制和监测，在主画面可以切换集中控制或单台控制，在集中控制模式下，要提前设置好安全数值，就可以实现相应的自动化控制。
皮带机的电气控制系统的主站和从站都选择ＰＬＣ为控制系统，便于系统的兼容，主从之间通过总线完成通讯，主站和从站都通过总线连接人机对话界面，从机的外围设备主要是传感器。各类传感器可以共同发生作用完成数据的采集，然后将采集好的数据发送给主站的控制系统，主站控制系统对数据经过处理分析，再反向由人机界面上显示，处理后发送指令给从站进行读取，从而完成自动化关联。主站和从站选用ＰＬＣ，还因为ＰＬＣ处理数据时速度快，安全性好，可以在恶劣的环境下稳定工作，而且ＰＬＣ的指令多样性，可以实现编译程序的方便快速，与外围器件连接容易。
在此电气系统中，人机界面具有显示和控制的作用，可以由人机界面完成对各个皮带机运输系统实时的监测和控制。所以设备的运行状态在监控下，可以方便发现设备运行中的隐患，保证了设备的稳定运行。
此外，电控系统中的各种传感器可以将采集后各项数据记录在内存中，人并且可以对数据进行动态分析处理，传输相应的指令。还可以动态的显示各个皮带机运行的状态。
4.结束语
在皮带机的电气设计中，既要保证设备运行正常又要兼顾供配电、维修的需要，这是皮带机电气设计工作的重点和难点。电气控制系统涉及到多项技术，是一种集合多种控制方式和系统反馈功能的系统集成，在应用层面上具有很多的优势。此类产品的研发，结合了港口行业的实际使用情况。皮带机的电气控制系统的功能实现和创新开发，保证了使用功能。
参考文献：
[1]朱森林.塔机实用技术[M].长沙：湖南科学技术出版社，2002：7-8.
[2]朱民、于志江.塔式起重机安全使用当议[J].建筑安全，2013（12）：33-34.
[3]王峰，陈鑫.塔式起重机安全使用措施[J].建筑安全，2010（08）：31-33.
[4]李欣.起重机司机安全培训创新方法研究[J].中国信息科技，2012（02）：140-146.
论文作者:李皓君
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/3
标签：皮带机论文; 控制系统论文; 主站论文; 皮带论文; 电气论文; 系统论文; 数据论文; 《基层建设》2017年第27期论文;