梁小廷 罗杰
四川省自贡运输机械集团股份有限公司 四川省自贡市 643000
摘要：带式输送机具有运输量大、连续运输性能好等特点，目前被广泛应用到各个领域中。最近几年，随着我国自动化程度水平的不断提高，对输送机控制系统运行的稳定性和可靠性提出了较高的要求。而PLC由于具有可靠性高、抗干扰能力强等特点，得到了十分广泛的应用。所以，本文将根据PLC控制系统的概述和带式输送机工作的原理及过程，从几个方面深入分析PLC及变频器技术在带式输送机控制系统中的应用。
关键词：PLC；变频器；带式输送机
一、PLC控制系统的概述
在PLC控制系统中，计算机处在核心地位，它在传统继电器的基础上进行了集成化整合，从而形成具有较高性能的控制系统。PLC控制系统以自动化控制程度作为基础，在记忆控制、算术运算等各种功能的作用下来实现自动化控制。除此之外，控制开关和模拟量主要是用来提高带式输送机的稳定性和可靠性。不仅如此，PLC控制系统还具有很强的环境适应性，它在许多企业中都能够得到较好的应用。一般情况下，PLC控制系统主要用在生产线及生产过程中。针对PLC控制系统集成模块来说，它具有许多个逻辑接点，从而实现数字的输出和输入。把PLC控制系统引入到带式输送机中，对减少外部接线、扩展功能等都具有很重要的作用。PLC控制系统的应用，不但会简化带式输送机的运行流程，还能够在一定程度上促进企业的健康稳定发展。
二、带式输送机工作的原理和过程
带式输送机也可叫做胶带输送机，又可以被称作皮带输送机，是输送机上的输送带依靠摩擦传动原理而完成输送运动。带式输送机的主要结构是由两个端点滚筒和闭合输送带组成，其闭合输送带紧紧套在端点滚筒上，端点滚筒带动闭合输送带传输。这一端带动输送带传输的端点滚筒叫做驱动滚筒，也叫作传动滚筒，另一端的滚筒只是用来控制输送带传动的方向，因此被叫做改向滚筒。其中的驱动滚筒被带减速器的电动机来驱动，输送带主要依靠与传动滚筒之间的摩擦力进行运动。常规的带式输送机的主要结构主要有：输送带、驱动滚筒（传动滚筒）、托辊及中间架、机尾改向滚筒、驱动电机、清扫装置、张紧装置、给料装置和卸料装置等等。
三、变频调速技术原理
变频调速技术的任务是：用电力电子器件及其控制电路，完成大功率电能的形态变换，包括频率、波形、电压等变换；用形态变换后的电能驱动电动机，并通过机械装置将电能转换成工作系统所需要的机械运动，实现工作系统的运动控制和节能控制；而要完成上述任务，必须采用传感器、电子电路、计算机等组成自动控制电路，实现电机拖动系统运行信息的采集、处理、传输和运行状态的实时控制，这就是变频调速控制。
变频调速控制装置由传感器、计算机控制器和执行器三个主要功能块组成。第一，传感器。传感器安装在电机拖动系统的某些特定位置，用以感知系统的运行信息，如温度、压力、流量、转速、转矩等，并以约定的标准信号形式反馈给计算机控制器，作为控制运算的依据；第二，执行器。变频调速控制装置的执行器有两类。一类是阀门、通断开关、继电器等机电装置。计算机控制器输出两种不同电平的开关量，分别控制这些装置的通断或开闭，进而控制对应的电机等设备的投切或流体的运动。另一类执行器就是变频器。计算机控制器输出模拟量的或数字量的控制信号给变频器，使变频器按要求变换电能形态即改变电能的频率、波形、电压等，进而控制受控电动机转速实现调速运行；第三，计算机控制器。基于变频器内置微处理器的调速控制，如矢量控制、转差频率控制和直接转矩控制，其控制对象是电机的某些运行参数，控制目的侧重在改善控制过程的动态品质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这个控制闭环不仅包括变频器和电动机，还涵盖了传感器、机械部件和系统的负载运动等，控制目的是使系统按要求的工作参数运行并最大限度地节约电能。
四、PLC带式输送机控制系统实现的功能
带式输送机一般由三相异步电动机驱动。控制系统主要由信号采集、数据处理两大部分构成。信号采集系统负责采集现场的开关量和模拟量，通过信号处理系统对所采集的数据进行数字化，再通过运算和转换，最后将控制信号显示在上位机上。PLC皮带控制系统能够监控以下功能：第一，电动机的启停控制。采用控制按钮控制电动机的启动、停止，并有指示灯显示电动机的运行状态。第二，堆煤保护。堆煤保护开关设在机尾，当机尾的煤没有及时运走，在机尾处堆积时触发开关动作，停止皮带机并报警。第三，打滑保护。皮带机启动一段时间后（约2min），检测皮带机速度，若皮带速度低于2m/s，速度检测开关动作，延时2s停止皮带机并报警。第四，跑偏保护。皮带机头、机尾和皮带中部每隔一定距离设一对跑偏开关，当开关处皮带跑偏超过设定值时，开关动作，延时10s停止皮带机并报警。第五，温度保护。皮带机头、机尾分别设皮带温度开关，当检测到皮带温度超过设定值时，开关动作，停止皮带机并报警。第六，烟雾保护。皮带机头、机尾分别设烟雾开关，当检测到烟雾时，延时1.5s停止皮带机并报警；洒水阀在温度或烟雾故障延时后开启并保持，由停止按钮关闭。
五、PLC和变频技术在带式输送机上的应用
1.PLC控制系统的应用
PLC 控制又叫可编程控制逻揖器，可以说PLC就像一台计算机，可以通过编辑程序来达到对带式输送机的定时控制的功能，既可以接受带式输送机传来的信息，经过对信息的加工分析后，还可以输出数据供技术人员分析。PLC控制系统包括中央处理单元又叫CPU。PLC控制首先需要通过程序编辑器编辑好程序使中央处理单元CPU理解要执行并完成的程序功能，当 中央处理单元CPU接收到带式输送机传递的信号就会根据程序指令对信息进行存储并分析，然后又会根据程序指令要求将信息传达出去，这个过程中最关键的就是中央处理单元CPU， 既需要快速的接受和传递信息，还要运行各种计算和命令，将信息进行分析分类存储还要转化成人类可以读懂的数字或者文字，简单来说PLC控制就是对带式输送机进行完全自动化控制的系统。
2.基于PLC及变频技术在带式输送机上的应用
带式输送机驱动采用变频技术时可以改变电动机的频率，从而可以改变电动机的转动速度。因此带式输送机采用变频技术和PLC控制，可以提高整个输送机系统的安全性和稳定性，并且可以实现完全自动化，也就是说主要的控制系统是可编程控制逻揖器PLC控制系统，然后通过信号传递控制变频器，改变电动机的频率，从而改变输出转速，从而调剂输送带的传动 速度，同时PLC可以全程自动监控传输系统，并及时将收集的各种信号显示在电子屏幕上，使操作员对带式输送机的工作状态一目了然。因为通过变频器调节电机转速可以有效的保证输送带匀速运动，加上智能PLC控制调控变频器，既可以保证安全还可以保证输送机平稳的工作，可以轻而易举并且科学合理的控制和监督整个输送系统。
结语：综上所述，把变频调速技术应用到带式输送机运输系统当中，能够很好的调节带式输送机的工作情况，具有很好的节能效果。同时还可以减少电能的消耗，确保电力系统在正常状态下稳定运行，是值得进行推广和应用的。
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[3]逯晓臻.基于PLC及变频器技术进行带式输送机控制的探讨[J].橡塑技术与装备，2015（18）:109-110.
论文作者:梁小廷,罗杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/30
标签：带式输送机论文; 控制系统论文; 变频器论文; 滚筒论文; 输送带论文; 机尾论文; 电动机论文; 《防护工程》2018年第15期论文;