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        PLC技術在皮帶運輸機中的應用

        2018-03-02 00:25:34陳金華趙煥鑫李國華崔守娟
        農業(yè)科技與裝備 2017年9期
        關鍵詞:設計

        陳金華+趙煥鑫+李國華+崔守娟

        摘要:以普通機械皮帶運輸機為研究對象,研究皮帶運輸機的工作方式和控制方法。采用三菱PLC控制皮帶運輸機,以FX2N-24MPLC為主控器,基于梯形圖編程方式,用順序控制思路設計控制程序,實現PLC對皮帶運輸機的自動、精準控制。

        關鍵詞:皮帶運輸機;PLC;設計;梯形圖

        中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2017)09-0081-02

        皮帶運輸機又被稱作帶式輸送機,是一種常見的連續(xù)運輸機械,具有運輸距離長、運輸能力大、工作阻力小、便于安裝、耗電量低、磨損較小等優(yōu)點,廣泛應用于磚石廠、港口、電廠、農業(yè)、輕工業(yè)等領域。皮帶運輸機是運用皮帶的無極運動運輸物料的機械。傳統(tǒng)的皮帶運輸機采用繼電接觸器控制方式,長期使用后故障率較高,各種元器件(包括繼電器)維護和檢修困難。為此,以普通機械皮帶運輸機為研究對象,通過研究其工作方式和控制方法,對傳統(tǒng)的皮帶傳輸機設備進行改造。通過分析確定采用三菱PLC對皮帶機進行控制,簡化傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的硬件結構,使運輸控制更加精準。

        1 皮帶運輸機的組成

        1.1 硬件組成

        可編程控制器(PLC)是一種以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置。它把老式繼電接觸器控制系統(tǒng)和計算機技術的功能結合起來,具有可靠性高、靈活通用、編程簡單、使用方便等優(yōu)點,在機電一體化、工業(yè)控制系統(tǒng)自動化方面應用廣泛。

        傳感器是一種檢測裝置,能感受被測量的信息,并將其按一定規(guī)律變換成電信號或其他所需信息輸出形式,以滿足信息傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。根據基本感知功能,傳感器分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大類。試驗中主要使用光敏元件和磁敏元件,這二者能使傳輸更加精確,并在一定條件下用以判斷物料的材質。

        1.2 控制系統(tǒng)組成

        皮帶運輸機PLC自動控制系統(tǒng)主要由信號采集系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)構成。信號采集系統(tǒng)的主要作用是依靠繼電器和各種傳感器收集電機啟停狀態(tài)和設備開關量。信號處理系統(tǒng)主要使用可編程控制器和繼電觸點系統(tǒng)進行信號的運算及顯示。

        2 皮帶運輸機控制要求

        原料皮帶運輸機的結構見圖1。

        貨料從料斗中輸出,通過PD1、PD2兩臺皮帶運輸機送出;電磁閥M0操控電動機M從料斗向PD供料,以實現功能運行。

        系統(tǒng)控制功能如下:

        1) 初始狀態(tài)。皮帶PD1、皮帶PD2和料斗全部處于關閉狀態(tài)。

        2) 系統(tǒng)啟動。啟動時逆向運送貨料,方向按一定的時間間隔順序啟動,以防前段運輸皮帶上有物料堆積。在料斗中放料,光纖傳感器1檢測到物料后,PD1轉動。延時5 s,光纖傳感器2對物料進行判斷。當物料為1,PD2正向轉動,當物料為2,則PD2反向轉動

        3) 系統(tǒng)停止。順物料流動方向必須按一定時間間隔順序停止,以免停止時皮帶上留有殘留貨料。停止順序為:料斗→延時5 s→皮帶PD1→延時5 s→皮帶PD2。

        4) 故障停車。在皮帶運輸機運行過程中,若皮帶PD1過載,應把料斗和皮帶PD1同時關閉,皮帶PD2應在皮帶PD1停止10 s后停止。若皮帶PD2過載,應同時關閉皮帶PD1、皮帶PD2(M1、M2)和料斗M0。

        3 PLC地址分配

        運用PLC進行控制,可高效持續(xù)運送傳輸物料,相較于傳統(tǒng)運輸提升了效率。系統(tǒng)的I/O地址分配如表1所示,由2個輸入端子和3個輸出端子組成。

        4 PLC梯形圖程序設計

        梯形圖語言是PLC程序設計中最常用的編程語言,是與繼電器線路類似的一種編程語言??紤]到傳統(tǒng)的皮帶運輸機均為繼電器控制,故采用梯形圖編程方式。皮帶運輸機的啟動程序梯形圖如圖2所示。

        5 結語

        PLC電氣控制系統(tǒng)是強電與弱電混合系統(tǒng),應兼顧元件布置和布線走線。動力線與PLC的輸入、輸出弱電線分開,接觸器、空氣開關應與PLC 相隔一段距離,以減少電磁干擾??刂葡到y(tǒng)可實現皮帶運輸機的順序啟停、故障處理等功能,提高皮帶運輸機的性能與效率,而傳感器會使傳輸更加準確。在實際生產中,控制系統(tǒng)可應用于產品的流水線生產過程,用以提高生產效率。

        參考文獻

        [1] 李鵬.PLC技術在煤礦皮帶運輸系統(tǒng)中的應用研究[J].機械管理開發(fā),2015,30(4):55-56.

        [2] 于學謙.礦山運輸機械[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2009.

        [3] 張東輝. PLC控制技術在皮帶運輸中的應用[J].科技與企業(yè),2013(7):372.

        [4] 胡啟林,高富有.皮帶運輸機PLC自動控制的設計探析[J].化工設計通訊,2017,43(4):80-81.

        Abstract: Taken general mechanical conveyor belt as the research object, then study the working mode and control methods. Using Mitsubishi PLC to control the belt conveyor, FX2N-24M PLC as the main controller, based on ladder programming,and using sequential control design ideas to control procedures, realized automatic and accurate control to belt converyer by PLC.

        Key words: belt conveyer; PLC; design; ladder diagramendprint

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