机械5

摘要 胶带输送机是以胶带兼做牵引机构和承载机构的一种连续动作式的运输设备。胶带带运输机具有输送运量大、距离长、输送连续等优点，运行可靠，易于实现自动化控制和集中化控制。尤其在高产高效的矿井中，胶带输送机己经成为实现矿井运输机电一体化的关键设备。 但是在胶带运输机的连续运行中，经常会出现跑偏、打滑、断带、撕裂、堆煤、过热、烟雾等故障，给煤矿生产带来了极大的不便和损失，甚至会造成人员伤亡，因此对胶带运输机保护系统的研究具有重要的意义。本文针对胶带运输机运行过程中出现的不同故障，选择了相应的传感器，通过PLC实现报警。在本文中，对各种故障发生的原因及危害进行了简单的描述，着重介绍了各种故障检测传感器的选型、性能、安装和调试。 本文对控制系统的硬件和软件都做了详细的介绍，硬件方面，采用西门子S7-200PLC对系统进行硬件和软件设计，其中包括PLC的模块配置及外部连线，梯形图程序设计。软件方面，本系统主要实现两种控制：一种是简单控制，该部分实现胶带运输机的变频调速启动和停止，对于胶带的各种保护不做要求；另一种是保护控制，具有如下检测保护功能：跑偏，撕裂，急停，过热，堆煤，烟雾，打滑。 关键词：胶带运输机；PLC；传感器；故障检测 目录 1绪论1 1.1胶带运输机的发展概述1 1.2系统设计的背景2 1.3胶带输送机监控系统几种常见技术2 1.3.1基于PLC的集中控制技术2 1.4主要工作3 2胶带输送机的常见故障及其传感器的选择4 2.1传感器技术的概述4 2.2胶带输送机的故障类型及其传感器的选择5 2.2.1急停5 2.2.2跑偏6 2.2.3断带7 2.2.4打滑8 2.2.5撕裂9 2.2.6堆煤11 2.2.7驱动滚筒过热12 2.2.8电动机定子超温13 2.2.9烟雾13 2.2.10声光报警系统15 2.2.11传感器数量选定15 3 PLC的介绍及其PLC的选用16 3.1 PLC的基本组成结构16 3.1.1中央处理器(CPU) 17 3.1.2存储器17 3.1.3 I/0接口17 3.1.4 I/O扩展接口18 3.1.5通信接口18 3.1.6外围设备接口及特殊模块18 3.1.7电源18 3.2 PLC的工作原理18 3.2.1内部处理阶段19 3.2.2通信处理阶段19 3.2.3输入采样阶段19 3.2.4程序执行阶段19 3.2.5输出刷新阶段19 3.3 PLC的选型和介绍20 3.3.1 PLC的选型20 3.3.2 CPU型号的确定21 3.3.3扩展模块22 3.3.4 I/O地址分配23 4胶带输送机监控系统的整体设计25 4.1胶带输送机变频调速启动25 4.2胶带监控系统控制功能25 4.3胶带输送机监控系统软件设计26 4.3.1 STEP7概述26 4.3.2模块化编程思想26 4.3.3主程序的设计28 5控制系统的抗干扰措施设计37 5.1主要干扰源37 5.1.1电源线引入干扰37 5.1.2信号线引入干扰37 5.1.3接地干扰37 5.2抗干扰措施38 5.2.1抗供电电源干扰38 5.2.2抗输入、输出端的干扰38 5.2.3接地系统抗干扰39 6系统的安装、调试及维护40 6.1系统的安装40 6.1.1系统安装方法40 6.1.2 I/O端的接线40 6.1.3注意以下问题40 7总结42 致谢43 参考文献44 附录A外文翻译45 附录B外文文献55