机械5

摘要 胶带运输设备是以胶带兼做牵引机构和承载机构的一种连续动作式运输设备。随着我国煤炭工业的迅速发展，胶带运输设备的电气控制在煤矿高效生产中所占的地位越来越重要，对煤矿胶带运输设备实现智能化控制、人性化管理、实时监控势在必行。 本次设计题目是煤矿胶带运输设备的电气控制系统设计。因此，设计方案以主斜井胶带输送机为背景，通过对胶带型号、胶带输送机型号的确定，隔爆型三相异步电动机的确定，变频器选型和PLC软件、硬件的设计，进行胶带输送机的电气化控制，最终实现机械化流程作业。 文中首先介绍了此次设计的目的和意义，根据煤矿运输设备必须实现的功能和安全生产工艺要求，确定系统总体设计方案和胶带运输设备选型。其次，以总体设计方案为基础，选择西门子S7-300系列PLC对电气控制系统进行软件设计和硬件选型，其中包括PLC模块配置和外部接线、梯形图程序设计等。最后，电气控制系统整体调试并编制技术文件。 关键词：胶带输送机；电气控制系统；PLC 目录 1绪论1 1.1煤矿胶带运输设备电气控制系统发展综述1 1.1.1煤矿胶带运输设备电气控制系统的现状1 1.1.2煤矿胶带输送机电气控制存在的主要问题1 1.1.3国内胶带输送机电气控制的主要研究趋势2 1.2系统设计的目的和意义3 2煤矿胶带运输设备介绍4 2.1课题背景介绍4 2.2胶带运输设备构成和各项参数4 2.2.1输送带4 2.2.2驱动装置5 2.2.3拉紧装置6 2.2.4制动装置6 3煤矿胶带输送机电气设备概述8 3.1电动机选型及其特性8 3.1.1电动机型号确定8 3.1.2电动机使用条件8 3.1.3三相异步电动机的机械特性8 3.1.4三相异步电动机的启动特性10 3.1.5三相异步电动机的制动特性11 3.1.6三相异步电动机的调速性能12 3.2减速器概述13 3.3变频器选型设计13 3.3.1变频器的工作原理13 3.3.2变频器的选择14 4系统总体方案设计与PLC硬件选型18 4.1胶带输送机电气控制系统功能设计18 4.2 SIMATIC S7-300 PLC简介20 4.3 S7-300的硬件选型20 4.3.1 CPU的选择21 4.3.2数字量输入模块选择22 4.3.3数字量输出模块选择25 4.3.4模拟量输入模块选择28 4.3.5电源模块选择31 4.3.6 PLC各模块型号32 4.3.7操作台的设计32 5 PLC软件程序设计33 5.1 PLC工作方式34 5.2 PLC控制方案35 5.3系统软件程序设计36 5.3.1启动和停止程序设计36 5.3.2过载保护程序设计39 6故障监控及传感器概述41 6.1跑偏41 6.1.1输送带跑偏的基本规律和原因41 6.1.2输送带跑偏的监控41 6.2打滑41 6.2.1打滑的原因41 6.2.2打滑的检测41 6.3堆煤42 6.4烟雾42 6.5拉线急停42 6.6高温43 6.7纵撕43 7总结44 致谢45 参考文献46 附录A 47 附录B 57 煤矿胶带运输设备电气控制系统设计CAD图纸+说明书