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1、帶式輸送機的發(fā)展背景
    以撓性輸送帶作物料承載和牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機械。一條無端的輸送帶環(huán)繞驅(qū)動滾筒和改向滾筒。兩滾筒之間的上下分支各以若干托輥支承。物料置于上分支上，利用驅(qū)動滾筒與帶之間的摩擦力曳引輸送帶和物料運行。適用于水平和傾斜方向輸送散粒物料和成件物品，也可用于進行一定工藝操作的流水作業(yè)線。結(jié)構(gòu)簡單，工作平穩(wěn)可靠，對物料適應(yīng)性強，輸送能力較大，功耗小，應(yīng)用廣泛。
    現(xiàn)代的物料搬運機械開始于1 9世紀。19世紀30年代前后，出現(xiàn)了蒸汽機驅(qū)動的起重機械和輸送機；19世紀末期，由于內(nèi)燃機的應(yīng)用，物料搬運機械獲得迅速發(fā)展；1917年，出現(xiàn)了既能起升又能搬運的叉車70年代出現(xiàn)的計算機控制物料搬運機械系統(tǒng)，使物料搬運進入高度自動化作業(yè)階段。
2、帶式輸送機的應(yīng)用情況
    隨著工業(yè)科技的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)對輸送機的需求，帶式輸送機應(yīng)運而生。帶式輸送機是一種輸送松散物料的主要設(shè)備，因其具有輸送能力大、結(jié)構(gòu)簡單、投資費用相對較低及維護方便并且安全、高效的將物料輸送到指定位置，因此被廣泛應(yīng)用于港口、碼頭、冶金、熱電廠、焦化廠、露天礦和煤礦井下的物料輸送。
    我國帶式輸送機起步較國外晚。但長距離、大運量、高速度及高可靠性是帶式輸送機的發(fā)展方向，而制約其發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計與檢測。目前我國用剛性理論來分析研究制訂計算方法和設(shè)計規(guī)范，但是實際上輸送帶是粘彈性體，這就不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計算。為了彌補這一缺陷，而開發(fā)出一種可以監(jiān)測其動態(tài)的應(yīng)用軟件，主要是針對大型輸送機的動張力進行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測，降低抽送帶的安全系統(tǒng)，大大延長使用壽命，確保了物送機運行的可靠性，從而使大型帶式輸送機的設(shè)計達到了最高水平，并降低帶式輸送機的設(shè)備成本。
3、帶式輸送機的基本組成
    帶式輸送機通常由驅(qū)動裝置、傳動滾筒組、改向滾筒組、托輥組、拉緊裝置、輸送帶、導(dǎo)料槽、清掃器、各種保護裝置及頭、尾架和中間架等主要部件組成。
    (1)驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置分為機械驅(qū)動裝置和液壓驅(qū)動裝置，機械驅(qū)動裝置是為了確保系統(tǒng)工作時的安全和可靠性，因此設(shè)計和選型時一般按系統(tǒng)在滿載啟動和長期運行工況條件進行。機械驅(qū)動裝置由電動機、減速機、液力偶合器、制動器，低速軸聯(lián)軸器，驅(qū)動裝置架，護罩，防雨罩等組成。液壓驅(qū)動系統(tǒng)，能夠提升膠帶機高度、驅(qū)動功率。
    (2)輸送帶。輸送帶是輸送物料的主要裝置，而且價格昂貴，容易損傷，常用的有橡膠帶和塑料帶兩種。橡膠帶適用于工作環(huán)境溫度-15℃～40℃之間。物料溫度不超過50℃。向上輸送散粒料的傾角12°～24°。對于大傾角輸送可用花紋橡膠帶。塑料帶具有耐油、酸、堿等優(yōu)點，但對于氣候的適應(yīng)性差，易打滑和老化。在港口傳輸系統(tǒng)中一般取鋼絲繩芯輸送帶，因其具有抗拉強度高，縱向伸長率低，抗沖擊，耐磨損，接頭強度高等一系列優(yōu)點，鋼絲繩輸送帶安全系數(shù)大。
    (3)托輥組。托輥組分為上托輥組和下托輥組。是為有效地防止輸送機膠帶跑偏，對單向運行的膠帶機，除頭、尾等處，承載托輥全部采用前傾2。的前傾托輥組。為了加強緩沖性能，減小對膠帶的沖擊，通常在受料點兩側(cè)設(shè)置橡膠圈式緩沖托輥組。一般承載段上托輥組間距為1000mm，緩沖托輥間距為400mm，凸弧段托輥間距為600mm。下托輥組一般膠帶機在頭部滾筒中心30m內(nèi)，第一組回程托輥為螺旋自清托輥，其余托輥為分隔橡膠環(huán)的梳型托輥組，其余為平行下托輥組及V型前傾下托輥組。
    (4)傳動滾筒組。通常傳動滾筒組是和驅(qū)動裝置聯(lián)接的，是為了拖動輸送帶運轉(zhuǎn)使帶式輸送機工作的。
    (5)改向滾筒組。改向滾筒組是用于改變輸送帶的運行方向，或用于增加傳動滾筒組與輸送帶面的接觸包角及摩擦力，或用于自動調(diào)節(jié)輸送帶的松緊的裝置。
    (6)導(dǎo)料槽。導(dǎo)料槽可使從漏斗落下的物料在達到帶速之前集中到輸送帶的中部。導(dǎo)料槽結(jié)構(gòu)通常為上下大，中間小的特殊形式，即可緩沖物料對膠帶的沖擊，也利用物料成形對中，防止膠帶跑偏。
    (7)清掃器。清掃器用于清掃輸送帶上粘附物料，可分為頭部清掃器和空段清掃器。頭部清掃器安裝于卸載滾筒處，清掃輸送帶工作面上的粘附物料�？斩吻鍜咂靼惭b在尾部滾筒前下分支輸送帶的非工作面，或垂直重錘裝置入邊改向滾筒處用以清掃輸送帶非工作面的物料。
    (8)保護裝置。為使帶式輸送機系統(tǒng)安全生產(chǎn)、正常運行，預(yù)防機械部分的損壞，保護操作人員的安全，便于集中控制和提高自動化水平，常見的安全保護裝置有：跑偏保護、打滑保護、堵塞保護、拉繩保護、料流檢測、防撕裂、灑水除塵裝置、除水裝置等。
    (9)拉緊裝置。拉緊裝置是使輸送帶具有足夠的張力，保證輸送帶和傳動滾筒組間產(chǎn)生足夠的摩擦力，使輸送帶不打滑，并限制輸送帶在各托輥間的垂度，使輸送機正常運行。
4、PLC控制的帶式輸送機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及框架設(shè)計
   (1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
   PLC控制的帶式傳送機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。計算機做為上位機，把帶式輸送機系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接到計算機中，進行實時監(jiān)控和保護。網(wǎng)絡(luò)采用百兆以太環(huán)網(wǎng)d方式，下位機采用歐姆龍可編程控制器，上位機監(jiān)控軟件采用國際先進的InTouch組態(tài)軟件。采用現(xiàn)在較流行的OPC作為以太網(wǎng)和InTouch之間通信的中介。在通信完成以后從PLC中讀取數(shù)據(jù)利用上位機的InTouch來編程，監(jiān)視輸送帶的各種狀態(tài)，按規(guī)定的控制原則對輸送帶進行監(jiān)視與控制。
    (2)監(jiān)控系統(tǒng)硬件組成。
    本監(jiān)控系統(tǒng)采用控制系統(tǒng)加上位機的模式。系統(tǒng)硬件主要由1臺上位機、4臺下位機，可編程控制器(含以太網(wǎng)通信模塊Ent21)以及測量帶式輸送系統(tǒng)各類保護信號的傳感器組成。每個下位機控制4條傳輸帶，在每個PLC和上位機分配一個IP地址，就解決了以太網(wǎng)通信問題，且上下位機經(jīng)Ent21模塊和以態(tài)網(wǎng)相連。
    (3)軟件設(shè)計。
    該系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖2，包括現(xiàn)場信號輸入、控制信號輸出、I／0模塊和PLC本機等。人機界面是人們與控制系統(tǒng)打交道的主要通道，是生產(chǎn)操作人員與控制系統(tǒng)相豆傳遞信息的平臺。它能夠顯示數(shù)據(jù)、圖像、生產(chǎn)工藝流程圖、報表等。因此方便、友好的平臺會使操作人員使用起來非常方便，直觀、生動，形象的人機界面使使用者很容易操作與理解，也使控制結(jié)果以及其它數(shù)據(jù)的顯示更加合理化。所以方便友好、直觀生動形象的人機界面非常重要，也是對所開發(fā)的產(chǎn)品走向市場化的一個非常重要的因素。
  其界面通常包括；監(jiān)控主界面、數(shù)據(jù)曲線界面、登錄界面以及數(shù)據(jù)顯示界面等。如圖3所示。
5、結(jié)語
    隨著工業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，我國的帶式輸送機設(shè)計研究技術(shù)及帶式輸送機專業(yè)制造技術(shù)都已接近了國際水平。而可編程控制器和帶式輸送機有機的結(jié)合在一起，具有以下優(yōu)點。
    (1)采用工控機和PLC工業(yè)計算機進行各種參數(shù)采集、分析、決策。
    (2)具有狀態(tài)參數(shù)顯示與存儲功能，方便故障分析，實時顯示工業(yè)流程與狀態(tài)趨勢。
    (3)實現(xiàn)工業(yè)系統(tǒng)的就地控制、點動控制、自動控制及遠程控制。
    (4)具有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊功能，可以方便進行功能擴展。
    (5)友好的人機交互界面，可與各種大屏幕顯示器連接。
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