带式输送机拉紧装置控制系统的研究

马一铭 程亮

【摘要】带式输送机是一种在输送带的基础上具有牵引和承载功能的运输型设备，因其可将物料进行连续性的装卸运输且其运输的距離比较长和较大的输送能力，在投资费用方面比较低等优势，其主要在港口、矿山和码头、冶金、建材等多种领域进行使用。带式输送机可提高生产率，增加输送量，其消耗的能源比较少，其具有较好的经济性，所以在对散体物料运输过程中，带式输送机所应用的范围也越广泛。

【关键词】带式输送机;拉紧装置;控制系统

随着社会的迅速发展，不同新技术和新方法更迭不穷，机械技术也随之完善，因此，带式输送机得到崭新的发展。其主要表现为：带式输送机所具备的功能呈现多元化和范围广的特点，如所使用的大倾角带式、管状带式和空间转弯带式等输送机逐渐具备长运距、大运量以及高带速等优势，使得带式输送机的运行控制方面趋于智能化、稳定化和界面化，其关键零件趋向高性能和高可靠性。

一、带式输送机拉紧装置的发展现状

在现实使用过程中，拉紧装置的性能对带式输送机的整体性能产生直接的影响。现阶段国内通常使用常用绞车拉紧装置、重锤拉紧装置和液压拉紧装置等多种拉紧装置。

第一，绞车拉紧装置包括自动和固定两种类型。自动绞车拉紧装置在原理上是通过压力传感器并且依据带式输送机的具体运行情况可自动的对拉紧力度进行有效控制，但自动绞车拉紧装置会因为压力传感器的质量以及由于机械系统的惯性和滞后信号等多种不利因素发生工作失误。固定绞车拉紧的工作原理是通过实际所用的拉紧力度进行调整具有固定性的拉紧力度。绞车拉紧装置在绞车以及控制系统方面发生问题时，带式输送机还未实现拉紧力处于平稳状态或拉紧力失效，安全性较低。

第二，重锤拉紧装置包括重载车式拉紧装置以及重锤拉紧装置两种类型。重载车式拉紧装置的工作原理通过带式输送机机体上的重物拉紧车放置重物，可通过输送机的地脚板坡度使得拉紧车下滑从而产生输送机拉紧力。重锤拉紧装置主要是指利用钢丝绳将重锤悬挂起来从而产生拉紧力。重锤拉紧装置均由重物作用产生一个处于恒定状态的拉紧力，具有较高的安全性。但其无法调节拉紧力度。

第三，液压拉紧装置。其主要的工作原理是指通过液压站所发生的压力提高带式输送机的拉紧力，其可依据输送机的运行情况对拉紧力度进行有效调节。因为液压站以及油缸自始至终均在进行工作，当输送机的液压和控制系统发生问题时，未能产生具有恒定状态的拉紧力或拉紧力失效，具有较低的安全性。

二、带式输送机拉紧装置控制系统

现阶段，PLC替代了继电器控制系统中的大量器件，可有效降低控制柜在设计安装方面的工作量。另外，其控制系统在接线方面极为简单且工作量小，在使用和维护方面比较方便。

第一，PLC的基本构造。（1）CPU模块：CPU模块主要是包括微处理器以及存储器两部分。在PLC控制系统中不断地对输入信号进行有效采集，用于用户程序的执行，使得系统输出不断更新。（2）信号模块：输入和输出模块又称为I/O模块，其主要包括开关量输入和输出以及模拟量输入和输出。其主要成为外部现场设备以及CPU模块的链接。（3）功能模块：PLC中的不同功能模块提高了PLC功能，有效的降低了CPU的重担。其主要发挥实时性和有效控制存储容量。（4）接口模块：CPU模块位于中央机架中，接口模块可使得中央机架和扩展性机架间进行通信，部分接口模块还可为扩展机架进行供电。（5）通信处理器：通信处理器是应用于PLC间、PLC与远程I/O间以及PLC与计算机等其他智能设备间的通信方面，可将PLC接入MPI、PROFIBUS-DP和AS-i以及工业以太网中，或达到点对点通信的目的。（6）电源模块：电源模块将传统输入电压转为DC24V电压以及背板总线上的DC5V电压，可有效向其他模块提供电源。（7）编程设备：将具有编程软件STEP7的个人计算机作为一套编程设备应用于S7-300/400中，使得各种编程语言可进行不同的转换。将编译后的程序转载到PLC中，也将PLC中所含有的程序转到计算机上。程序可利用网络，进行远程编程以及传送。编程软件可在网络以及硬件组态和参数设置、监控以及故障诊断等方面产生影响。

第二，PLC的特点和应用。PLC的特点为：（1）编程方法具有简单易学性。（2）具有较强的功能，性价比高。（3）具有齐全的硬件配套，使用较为方便，具有较高的适应性。（4）具有较高的安全性和抗干扰能力。（5）在设计和安装以及调试方面的工作量比较少。（6）维修方面工作量较少，具有便利性。（7）体积小，损耗少。PLC主要应用于：（1）对开关量进行逻辑控制。（2）运动控制。（3）控制闭环期间。（4）对数据进行处理。（5）进行通信联网。

第三，PLC程序的设计方法。（1）经验设计法：其主要利用对继电器电路图设计方法对较为简单的控制系统梯形图。（2）继电器电路转换法：将继电器电路图转变为PLC控制时，将继电器电路图转换为具有相同功能的PLC的外部接线图以及梯形图。（3）顺序控制设计法：顺序控制设计法是对控制系统的控制过程和功能以及具有特性的图形进行设计，有效的对PLC的顺序控制程序进行设计。

综上所述，带式输送机拉紧装置控制系统，现阶段主要使用利用数字运算操作的一种电子系统，其主要应用于工业环境下，它利用具有可编程序性的存储器进行逻辑运算和顺序控制，同时进行定时和计算以及算术运算等一系列操作，并利用数字模拟的输入以及输出操作，对不同类型的机械生产进行控制。可编程序控制器和与其相关的整套外围设备，都可与工业系统形成一个的完整体系，极大地发挥其功能。

参考文献：

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