摘 要：帶式輸送機(jī)是很多從事生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)所使用的機(jī)械設(shè)備。通過使用這種機(jī)械設(shè)備，相關(guān)企業(yè)可減少大量的人工勞動(dòng)，從而有效提高企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍?。帶式輸送機(jī)以其簡便的操作，簡單的維護(hù)和較長的使用壽命等優(yōu)點(diǎn)，得到了很多企業(yè)的重視和推廣。但是在長時(shí)間的使用中，帶式輸送機(jī)也難免會(huì)出現(xiàn)輸送帶或聯(lián)軸器斷裂現(xiàn)象，或者設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)載的問題，影響了企業(yè)的正常輸送工作。對此可以使用PLC及變頻器技術(shù)對帶式輸送機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化控制，以解決這些設(shè)備問題。本文便從PLC及變頻器技術(shù)應(yīng)用的角度對帶式輸送機(jī)的控制功能進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī);PLC控制技術(shù);變頻器技術(shù);控制研究

引言：帶式輸送機(jī)的使用在我國很多領(lǐng)域的企業(yè)中是非常普遍的，人們利用帶式輸送機(jī)輸送大量的貨物，從而使企業(yè)的工作效率能夠保持在較高的水平。因此，很多企業(yè)對于帶式輸送機(jī)的運(yùn)行安全予以了大量的關(guān)注。在目前帶式輸送機(jī)的使用中，傳統(tǒng)的簡易式控制方式已經(jīng)難以滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求。為了進(jìn)一步提高，對帶式輸送機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化控制改造是必然的。目前，對帶式輸送機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化改造的主要方式是通過應(yīng)用PLC控制技術(shù)與變頻器技術(shù)來完成的。

一、帶式輸送機(jī)的基本構(gòu)造與工作原理

帶式輸送機(jī)即是我們常見的皮帶輸送機(jī)，是輸送機(jī)設(shè)備的主要型式之一。帶式輸送機(jī)的進(jìn)行輸送工作的主要結(jié)構(gòu)是閉合傳送帶與端點(diǎn)滾筒，其主要?jiǎng)恿碓词前惭b減速器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，此外還有托輥與中間架構(gòu)成的主體框架。帶式輸送機(jī)通常還會(huì)配備有清掃、張緊、給料以及卸料等裝置。帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)可帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒運(yùn)動(dòng)，再通過驅(qū)動(dòng)滾筒帶動(dòng)輸送帶進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。輸送帶在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以利用輸送帶與貨物之間產(chǎn)生的摩擦力，使貨物跟隨輸送帶一起運(yùn)動(dòng)，從而將貨物輸送到目標(biāo)位置，完成運(yùn)輸工作。

二、PLC控制技術(shù)與變頻器技術(shù)的概念分析

1、PLC控制系統(tǒng)的分析

PLC控制即我們所說的可編程控制邏輯，所形成的PLC控制系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)設(shè)備完成邏輯控制等操作的。PLC控制系統(tǒng)除了集成模塊外，還擁有數(shù)據(jù)輸入和輸出接點(diǎn)，人們可以將編輯好的控制程序輸入控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各種控制功能。例如，利用PLC控制系統(tǒng)可以對各種電氣回路進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制與記憶控制，還可以進(jìn)行邏輯計(jì)算與算術(shù)計(jì)算。此外，PLC控制系統(tǒng)還可以根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)信息，對系統(tǒng)自身的工作情況進(jìn)行監(jiān)控，從而掌握控制工作的詳細(xì)情況。

PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種控制功能的關(guān)鍵核心是中央處理單元，它是控制系統(tǒng)處理各種數(shù)據(jù)信息的核心單元。此外還存在輸入與輸出電路，程序編輯及儲存單元，以及系統(tǒng)電源等多個(gè)組成部分。

PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化控制時(shí)，需要程序編輯單元提供編輯好的各種程序，由中央處單元進(jìn)行分析處理后，向相應(yīng)系統(tǒng)發(fā)出控制信號。同樣，PLC控制系統(tǒng)的中央處理單元也會(huì)接收控制設(shè)備回傳的信號。在自動(dòng)化控制過程中，中央處理單元既要快速的完成信息的接受與傳遞，還要執(zhí)行各種計(jì)算，將收集的數(shù)據(jù)信息整理分類，在分析完成后，將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為人們熟悉的數(shù)字或文字。

PIC控制系統(tǒng)具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，可以在各種工作環(huán)境中進(jìn)行使用。在將PLC控制系統(tǒng)與帶式輸送機(jī)結(jié)合后，大大提升了輸送機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性以及養(yǎng)護(hù)維修的工作效率。

2、變頻器技術(shù)的分析

變頻器技術(shù)是一種改變電源頻率的技術(shù)，通常應(yīng)用于變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是通過改變電動(dòng)機(jī)電源的頻率，來調(diào)控電動(dòng)機(jī)所輸出的轉(zhuǎn)速。在變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，變頻器系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)調(diào)控速度是通過配比轉(zhuǎn)矩與來實(shí)現(xiàn)的。

使用變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)后，可以根據(jù)使用需求控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度大小。目前，很多帶式輸送機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都是以矢量控制的方式，確保驅(qū)動(dòng)電機(jī)的速度與載荷處于合適的范圍值內(nèi)，使帶式輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度能夠保持長時(shí)間的穩(wěn)定。

三、帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的分析研究

1、輸送系統(tǒng)的運(yùn)行要求

輸送作業(yè)的距離、運(yùn)量和輸送速度都會(huì)直接影響帶式輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，帶式輸送機(jī)必須按照以下幾點(diǎn)要求配置輸送系統(tǒng)，才能保障其工作的穩(wěn)定性。第一點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)裝置可以通過曲線方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)間可自主調(diào)控。第二點(diǎn)，輸送系統(tǒng)啟動(dòng)速度須保持不斷變化。第三點(diǎn)，輸送系統(tǒng)的啟動(dòng)要保持足夠的平穩(wěn)。第四點(diǎn)，輸送系統(tǒng)的運(yùn)行過程需要過載保護(hù)。第五點(diǎn)，當(dāng)輸送系統(tǒng)有多組驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)工作時(shí)，需要保障電機(jī)功率的平衡性。第六點(diǎn)，需要對輸送系統(tǒng)進(jìn)行集成控制。

2、帶式輸送機(jī)輸送系統(tǒng)的監(jiān)控

帶式輸送機(jī)的工作環(huán)境是多樣性，在非常惡劣環(huán)境下進(jìn)行工作的現(xiàn)象也是較為普遍的。帶式輸送機(jī)在這種惡劣環(huán)境下，常常會(huì)出現(xiàn)一些難以發(fā)覺的問題。為了確保帶式輸送機(jī)在各種輸送環(huán)境中能夠保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，不出現(xiàn)設(shè)備故障問題，就要對帶式輸送機(jī)的主要工作系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控。而輸送系統(tǒng)是保障帶式輸送機(jī)正常工作的關(guān)鍵系統(tǒng)。因此，就要通過技術(shù)手段對輸送系統(tǒng)進(jìn)行必要的監(jiān)控。此時(shí)就需要PLC控制系統(tǒng)對帶式輸送機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的連續(xù)的自動(dòng)化監(jiān)控，以便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理輸送機(jī)的異常問題。PLC控制系統(tǒng)可以將輸送機(jī)反饋的各種信號在電子屏幕上顯示出來，使操作人員對輸送機(jī)的運(yùn)行情況有一個(gè)非常直觀的了解，從而保證輸送系統(tǒng)監(jiān)控功能的科學(xué)性、準(zhǔn)確性與合理性。

3、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制的分析

使用變頻器技術(shù)的帶式輸送機(jī)，其對驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制功能都是通過變頻調(diào)速系統(tǒng)來完成的。即由輸送機(jī)的PLC控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的控制程序，將控制信號發(fā)送到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的變頻控制器，控制主電動(dòng)機(jī)電源頻率的調(diào)節(jié)，從而完成對主電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的改變，進(jìn)而調(diào)控輸送帶的運(yùn)行速度。變頻調(diào)速系統(tǒng)在PLC系統(tǒng)的控制下，可以隨時(shí)根據(jù)輸送系統(tǒng)中傳感器反饋的運(yùn)行情況調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。因此，通過PLC控制系統(tǒng)與變頻調(diào)速系統(tǒng)可以保證輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的平衡率，從而為帶式輸送機(jī)提供穩(wěn)定的動(dòng)力輸出，使輸送帶在工作中始終保持勻速運(yùn)動(dòng)的良好狀態(tài)，有效降低了輸送機(jī)故障的發(fā)生率。

4、保護(hù)系統(tǒng)控制的分析

帶式輸送機(jī)在長期的工作狀態(tài)下，容易因外界工作環(huán)境的影響而出現(xiàn)問題，在對自身故障問題進(jìn)行監(jiān)控的同時(shí)，需要相應(yīng)的保護(hù)傳感器與PLC控制系統(tǒng)組成輸送機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)。這也是PLC控制技術(shù)對帶式輸送機(jī)進(jìn)行控制操作的一種形式。首先是溫度傳感器，PLC控制系統(tǒng)通過溫度傳感器傳遞的高溫信號，控制相應(yīng)的降溫系統(tǒng)對輸送機(jī)進(jìn)行降溫。其次是預(yù)埋交互線圈，控制系統(tǒng)通過這種線圈可以對磁場變化進(jìn)行檢測。再次是速度傳感器，當(dāng)輸送速度超過限定值時(shí)，會(huì)向控制系統(tǒng)傳遞超速信號，然后由PLC控制系統(tǒng)降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速，保護(hù)輸送機(jī)的運(yùn)行速度，必要時(shí)甚至停止輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

結(jié)束語：

帶式輸送機(jī)的主要功能就是代替人力進(jìn)行貨物的輸送。帶式輸送機(jī)可以長時(shí)間長距離執(zhí)行輸送作業(yè)，為降低企業(yè)的人工成本做出了較大的貢獻(xiàn)。很多相關(guān)企業(yè)充分認(rèn)識到了帶式輸送機(jī)的工作效率對于企業(yè)經(jīng)營的重要性，從而對帶式輸送機(jī)的自動(dòng)化研究投入了較大的精力。將PLC控制技術(shù)與變頻器技術(shù)應(yīng)用到帶式輸送機(jī)的控制模塊中，則可以進(jìn)一步簡化輸送機(jī)的操作流程，使帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，這對于保持輸送機(jī)良好的工作狀態(tài)，預(yù)防各種設(shè)備故障具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]賴盛昌.PLC及變頻器技術(shù)的帶式輸送機(jī)控制工作模式研究[J].河南科技，2019（07）：37-38.

[2]蔡輝.基于PLC與變頻器技術(shù)的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2019（01）：163-164.

[3]梁偉.基于PLC及變頻器技術(shù)的帶式輸送機(jī)控制[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（06）：124.

[4]逯曉臻.基于PLC及變頻器技術(shù)進(jìn)行帶式輸送機(jī)控制的探討[J].橡塑技術(shù)與裝備，2015，41（18）：109-110+116.

作者簡介：

劉有為（1989.1） 男 ?本科 ?助理工程師 ?主要從事機(jī)電物資管理工作。