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| 皮帶秤在配料系統(tǒng)中的運(yùn)行管理 | 2022-08-09 |
| 皮帶秤采用以8031單片機(jī)為控制核心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成皮帶秤控制器BWF。硬件部分主要有8031單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器(ADC0809) ROMD/A轉(zhuǎn)換器(DAC0832) 鍵盤掃描電路、顯示電路、稱重模塊、放大電路、鎖存器等組成。配料就是依靠調(diào)節(jié)皮帶輸送機(jī)的速度來(lái)控制原料的進(jìn)料量，完成對(duì)各種原料的配比，皮帶秤是一種用于測(cè)量和控制皮帶輸送機(jī)的速度和物料流量的實(shí)時(shí)控制器，從皮帶結(jié)構(gòu)上方有一個(gè)料斗，皮帶運(yùn)動(dòng)時(shí)物料隨皮帶輸送出去，輸送皮帶由滑差電機(jī)M(電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)，測(cè)速傳感器SR輸出信號(hào)的頻率和皮帶速度成正比，輸送皮帶的下方裝有稱重模塊，輸出與皮帶上物料成正比的電壓信號(hào)，皮帶配料秤控制器BWF接收SR的速度信號(hào)和的重量信號(hào)，計(jì)算皮帶上物料的瞬問(wèn)流量并顯示出來(lái)，并將流量實(shí)際值和流量的設(shè)定值進(jìn)行比較，通過(guò)PID調(diào)節(jié)輸出電流控制信號(hào)經(jīng)前置放大器和功率放大器Q放大控制可控硅VT的導(dǎo)通角從而調(diào)節(jié)滑差電機(jī)M的轉(zhuǎn)速，使物料流量穩(wěn)定在預(yù)期的設(shè)定值。 皮帶輸送機(jī)投入運(yùn)行前，輸送皮帶上物料流量的設(shè)定值由操作人員在鍵盤上設(shè)定。系統(tǒng)投入正常運(yùn)行后，單片機(jī)采樣皮帶荷重信號(hào)(通過(guò)ADC0809轉(zhuǎn)換)和走速信號(hào)(T法測(cè)速)，將皮帶走速信號(hào)與皮帶單位長(zhǎng)度上的瞬時(shí)重量相乘即可計(jì)算出皮帶上物料的瞬間流量F(t)。瞬間流量可通過(guò)6個(gè)七段數(shù)碼管顯示出來(lái)，為操作人員提供工藝數(shù)據(jù)參考。8031系統(tǒng)再將流量實(shí)際值與其設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)增量PID調(diào)節(jié)運(yùn)算后計(jì)算出控制量Vi通過(guò)DAC0832轉(zhuǎn)換為電流輸出信號(hào)(4~20mA)，而后經(jīng)放大去控制可控硅的導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑差電機(jī)電磁離合器勵(lì)磁電流的功能，從而調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)滑差電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使輸送皮帶上的物料流量盡可能穩(wěn)定在設(shè)定值附近，并具有良好的靜態(tài)指標(biāo)和動(dòng)態(tài)性能。 皮帶秤由集控中心、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、控制分站、保護(hù)傳感器及工業(yè)電視系統(tǒng)組成的自動(dòng)配料系統(tǒng)。其中集控中心負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制，上位機(jī)系統(tǒng)負(fù)責(zé)操作員與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行信息交流與傳遞，操作員通過(guò)人機(jī)界面獲取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的信息，必要時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)出控制指令。通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸介質(zhì)為光纖、負(fù)責(zé)控制中心上位機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的通信，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采貨到的信息以及程序的內(nèi)部的信息傳送到地面上位機(jī)管理系統(tǒng)，同時(shí)也可將上位機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的控制指令傳送到控制器?？刂品终居煽刂葡浜筒僮髋_(tái)組成，該配料系統(tǒng)可根據(jù)需要來(lái)編寫相應(yīng)控制程序，實(shí)現(xiàn)具體的控制功能，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)各個(gè)控制系統(tǒng)的就地手動(dòng)、集控等功能。電視系統(tǒng)利用光纖為傳輸介質(zhì)，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式把并下視頻信號(hào)傳送至地面，通過(guò)工業(yè)電視技術(shù)并結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)視。該系統(tǒng)可將生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存貯于生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中，可實(shí)現(xiàn)歷史回顯、歷史趨勢(shì)分析、歷史報(bào)表等綜合分析，保存某一報(bào)警事件信息以便檢查分析其原因或向上級(jí)匯報(bào)工作，可將數(shù)據(jù)信息作為文本保存在計(jì)算機(jī)硬盤中。皮帶集中控制系統(tǒng)結(jié)合皮帶傳輸過(guò)程中皮帶急停、跑偏、堆煤、打滑等，對(duì)所有的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視和控制。皮帶機(jī)運(yùn)輸集中控制系統(tǒng)采用分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)機(jī)構(gòu)通過(guò)工業(yè)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)電視系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、可編程控制器 傳感器等對(duì)煤礦主煤流運(yùn)輸皮帶機(jī)、給煤機(jī)和刮板機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)地面遠(yuǎn)程集中控制具備《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的各項(xiàng)皮帶保護(hù)以及完善的視頻監(jiān)測(cè)監(jiān)控功能?？梢源蠓忍岣哌\(yùn)輸系統(tǒng)的管理水平和運(yùn)行效率。 系統(tǒng)功能 (1)皮帶秤運(yùn)輸集中控制主要由運(yùn)輸皮帶機(jī)、給煤機(jī)等基本設(shè)備組成利用控制設(shè)備的通訊模塊從而達(dá)到皮帶的遠(yuǎn)程控制，所以打滑堆料、超溫、煙霧 縱撕、滅塵速度跑偏、煤位等眾多保護(hù)必須實(shí)施監(jiān)測(cè)，在遠(yuǎn)控前必須查看其是否正常，是否達(dá)到皮帶機(jī)集中控制與監(jiān)測(cè)要求; (2)控制系統(tǒng)采用KDK8驅(qū)動(dòng)控制柜、KJD30Z組成的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),達(dá)到不同的規(guī)?？刂啤Ｍ瓿上到y(tǒng)內(nèi)皮帶，給煤機(jī)的全工作過(guò)程的監(jiān)控監(jiān)測(cè)、連同集控室構(gòu)成一個(gè)完善的皮帶監(jiān)控系統(tǒng): (3)實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)集中監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)并顯示數(shù)據(jù)曲線，對(duì)重要信息在硬盤記錄: (4)控制方式可在集控自動(dòng)/集控手動(dòng)/就地，三種方式中相互轉(zhuǎn)換正常生產(chǎn)時(shí)使用集控自動(dòng)方式設(shè)備按工藝要求的順序和流程由控制臺(tái)自動(dòng)啟停:集控手動(dòng)時(shí) 可在控制臺(tái)操作各設(shè)備無(wú)閉鎖和聯(lián)動(dòng)關(guān)系:就地時(shí).在現(xiàn)場(chǎng)操作: (5)啟動(dòng)設(shè)備前由集控臺(tái)發(fā)預(yù)告信號(hào),并通過(guò)皮帶語(yǔ)音向下喊話預(yù)告預(yù)告30秒后若現(xiàn)場(chǎng)均滿足集控自動(dòng)啟動(dòng)條件設(shè)備可按順序自動(dòng)啟動(dòng)。緊急情況現(xiàn)場(chǎng)與控制室均可采用停車安鈕停止啟動(dòng): (6)按“技術(shù)規(guī)定”膠帶運(yùn)輸機(jī)裝設(shè)拉線開關(guān)、跑偏保護(hù)、并能在現(xiàn)場(chǎng)和控制室均可采用停車按安鈕停止皮帶運(yùn)行當(dāng)發(fā)生一級(jí)跑偏在控制室發(fā)出一級(jí)報(bào)警故障報(bào)警二級(jí)跑偏能使其故障停車 低速保護(hù)等: (7)對(duì)設(shè)備故障和工藝參數(shù)的異常實(shí)時(shí)報(bào)警并進(jìn)行聲光提示。一般故障只報(bào)警 現(xiàn)場(chǎng)非正常停車或嚴(yán)重故障時(shí)故障設(shè)備及其上游設(shè)備緊急停車，下游設(shè)備順煤流延時(shí)閉鎖停車: (8)皮帶沿線安裝語(yǔ)音對(duì)講電鈴，方便操作檢修人員的聯(lián)系。 系統(tǒng)在生產(chǎn)中的優(yōu)點(diǎn) (1)每臺(tái)設(shè)備機(jī)頭旁均設(shè)有就地操作控制箱，上有工作方式轉(zhuǎn)換開關(guān)及就地起停鈕。 (2)所有膠帶機(jī)上的給煤點(diǎn)均設(shè)置堆煤保護(hù)和縱向撕裂保護(hù)以防止膠帶機(jī)事故的擴(kuò)大化。 (3)所有膠帶機(jī)均設(shè)有兩極跑偏開關(guān)一級(jí)跑偏用于故障報(bào)警，二級(jí)跑偏用于故障停車。 (4)所有皮帶運(yùn)輸機(jī)均設(shè)拉線開關(guān)，用于緊急情況下的停車，急停拉線開關(guān)的安裝間距均確定按100米進(jìn)行配置以保證設(shè)備和人身安全。 (5)水平皮帶機(jī)的拉緊裝置為液壓調(diào)節(jié)方式，提供一套膠帶機(jī)的松帶檢測(cè)傳感器，由驅(qū)動(dòng)控制器控制完成膠帶機(jī)的張力自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。 (6)在皮帶機(jī)頭設(shè)置堆煤傳感器，防止皮帶的堆煤事故的發(fā)生。 (7)在皮帶機(jī)設(shè)置皮帶速度傳感器，以檢測(cè)皮帶的超速及打滑事故的發(fā)生。 (8)在皮帶機(jī)頭安裝煙霧傳感器，以便檢測(cè)由于機(jī)頭和皮帶摩擦造成皮帶燃燒事故的發(fā)生。 (9)在皮帶機(jī)的主滾筒設(shè)置溫度傳感器，隨時(shí)檢測(cè)滾筒的溫度，并配備自動(dòng)撒水裝置，在滾筒超溫時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撒水并對(duì)主滾筒進(jìn)行降溫。 (10)膠帶運(yùn)輸機(jī)每隔約100米設(shè)起動(dòng)預(yù)警裝置設(shè)備啟動(dòng)前發(fā)出預(yù)警信號(hào),提示有關(guān)人員應(yīng)立即遠(yuǎn)離設(shè)備。 (11)電機(jī)的電流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能可發(fā)現(xiàn)一些機(jī)械設(shè)備的潛在故障隱患;運(yùn)行中對(duì)電機(jī)的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析，當(dāng)發(fā)生電流超限或突變時(shí)報(bào)警，嚴(yán)重時(shí)停機(jī)。 (12)實(shí)現(xiàn)對(duì)給煤機(jī)與皮帶的閉鎖，實(shí)現(xiàn)與以前皮帶的閉鎖功能。具有自動(dòng)、手動(dòng)、檢修等控制方式。 (13)可根據(jù)膠帶機(jī)系統(tǒng)的故障性質(zhì)進(jìn)行緊急停機(jī)、順序停機(jī)或發(fā)出報(bào)警聲光信號(hào)。 (14)在集中操作臺(tái)上能集中顯示膠帶機(jī)的工作狀態(tài)、故障類型故障地點(diǎn)。 (15)本裝置可根據(jù)要求配置開車傳感器，以實(shí)現(xiàn)有煤開車無(wú)煤停車。 (16)根據(jù)要求在本系統(tǒng)安裝電子秤，以便計(jì)算出該煤礦一天的煤炭產(chǎn)量。 系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性 (1)采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊技術(shù):各皮帶機(jī)控制分站和工業(yè)攝像機(jī)之間的連接使用礦用單模陽(yáng)燃光纜，全部數(shù)據(jù)和圖像信息采用工業(yè)以太網(wǎng)傳輸。 (2)采用網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)電視監(jiān)視模式:通過(guò)工業(yè)(防爆)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)視皮帶機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾、給煤機(jī)及需要監(jiān)視環(huán)節(jié)的現(xiàn)場(chǎng)工況。 (3)采用遠(yuǎn)程集中控制方式:通過(guò)地面計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制井下皮帶機(jī)的各種控制方式和皮帶機(jī)的保護(hù)動(dòng)作操作。 (4)采用冗余控制技術(shù):集控室控制采用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)互為熱備提高系統(tǒng)的安全性、可靠性。 (5)采用多重控制方式:具有井下就地控制、地面單臺(tái)設(shè)備控制、流程自動(dòng)控制等多重控制方式各控制方式具有優(yōu)先互鎖控制。 (6)采用組態(tài)軟件設(shè)計(jì):系統(tǒng)畫面美觀、實(shí)用，人機(jī)界面友好易于操作人員掌握操作。編程、修改簡(jiǎn)單靈活.便于工程技術(shù)人員掌握。 (7)具備完善的控制和保護(hù)環(huán)節(jié):皮帶機(jī)保護(hù)分站接入各種煤礦安全的規(guī)程規(guī)定的傳感器和裝置，對(duì)皮帶秤的運(yùn)行信息進(jìn)行采集參與控制。并設(shè)有啟動(dòng)、停止、故障等動(dòng)作時(shí)的語(yǔ)音預(yù)告、報(bào)警等信號(hào)提示。 | |
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