带式输送机主动纠偏系统研究

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在带式输送机的众多故障中,输送带的跑偏故障是带式输送机在生产运行过程中最常见的故障,输送带的跑偏会影响到带式输送机的正常运行,情节严重的可能造成重大的设备损坏及人员伤亡事故,给企业带来重大损失,因此,为了带式输送机的安全运转,研究和设计出安全性好、可靠性程度高的自动纠偏装置及其控制系统具有非常重要的意义。根据目前带式输送机跑偏检测设备和纠偏设备在实际应用中存在的问题,经综合评估现有检测方法和纠偏设备,提出静态纠偏和动态纠偏方案,确立了以动为主、动静结合的主动纠偏研究方案。本课题主要针对动态纠偏展开,开发了一套集跑偏检测、纠偏、保护功能为一体,不需要人工干预的主动纠偏系统,并根据动态纠偏数据分析,给出静态纠偏建议。基于倾角传感器设计了跑偏检测装置,设计了新型的―无极‖式机械跑偏检测装置,经过换算可以准确判断皮带跑偏距离,给后续纠偏策略的计算提供基础数据。基于倾角传感器和拉线位移传感器设计了纠偏执行机构,可以对纠偏角度进行精确控制。根据主动纠偏控制系统的设计要求及功能需求,设计了以CAN总线通讯的数据采集和执行控制模块,每个模块和主控制系统均可通过CAN总线通讯进行数据采集和执行控制,且每个模块均设计有远程和就地控制切换开关,可以独立运行,便于安装、调试,更适用于实际使用工况。设计了以PLC为下位机,以MCGS触摸屏为可视化监控界面的带式输送机主动纠偏控制系统,本控制系统通过CAN总线对各跑偏检测装置采集的数据实施监测,经处理后给出具体的纠偏策略,并将指令下达给各具体的信号采集及执行控制模块,由各模块控制纠偏执行机构进行纠偏动作,并将纠偏执行情况及跑偏信息等实时发送给控制系统进行处理。另外,本控制系统可根据带式输送机的运行方向不同,自动识别下发的纠偏指令,进行双向纠偏动作。最后,将跑偏检测装置、信号采集及执行控制系统、主控制系统等安装在实验平台上,对现场硬件及软件功能进行全面测试实验,结果表明本系统纠偏效果明显,符合设计要求。本文开展的带式输送机主动纠偏系统研究,立足于实际工况,对降低带式输送机跑偏发生概率及提升纠偏效果具有较好的实践意义和参考价值。本论文有图82幅,表13个,参考文献61篇。
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