CN201424284Y - 皮带输送机带速测控装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及皮带输送机带速测量与监控领域，它提供一种皮带输送机带速测控装置，包括信号采集输入单元，PLC控制单元，上位机及图形输出单元；所述信号采集输入单元包括信号源、感应开关，所述信号源安装在皮带输送机滚筒上，所述感应开关接受信号源所发出的信号，所述感应开关输出脉冲信号送到所述PLC控制单元，所述图形输出单元连接所述PLC控制单元，所述PLC控制单元根据所述脉冲信号计算当前皮带带速，并进行比较计算，所述图形输出单元实时显示所述当前皮带带速以及报警信号。本实用新型能够远程设定参数、远程实时显示带速，稳定性高，安装和维护均方便，可直接利用现有设备，成本低廉。

Description

皮带输送机带速测控装置
技术领域
本实用新型涉及皮带输送机带速测量与监控领域，特别是一种皮带输送机带速测控装置。
背景技术
皮带输送机在输送物料的过程中，由于驱动电机与主传动滚筒之间液力偶合器故障、联轴器故障；或者由于料流过大、皮带张紧松弛等都会发生皮带欠速运行。如果发生皮带欠速而不及时采取措施，上游带机的物料将会在尾部漏斗堆积而影响整个料线的正常运行，严重时会磨断皮带而发生设备事故。因此，实时测量和监控皮带的速度是非常必要的。
现有的带速控制装置主要使用的是打滑开关，种类较多，工作原理和检测方法也各有不同。无论采用哪种方式，都必须通过其特有的装置安装在皮带上来判断皮带是否打滑。这些打滑开关都存在无法远程设定参数、无法远程实时显示带速以及安装不便等问题而影响其使用效果。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有带速控制装置的不足，提供一种基于PLC的皮带输送机带速测控装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于PLC的皮带输送机带速测控装置，所采用的技术方案是：它包括信号采集输入单元，PLC控制单元，图形输出单元；所述信号采集输入单元包括信号源、感应开关，所述信号源安装在皮带输送机滚筒上，所述感应开关安装在所述信号源附近并可接受信号源所发出的信号，所述感应开关输出脉冲信号送到所述PLC控制单元，所述图形输出单元连接所述PLC控制单元，所述PLC控制单元根据所述脉冲信号计算当前皮带带速，并进行比较计算，所述图形输出单元实时显示所述当前皮带带速。
作为进一步改进方案，本实用新型还包括上位机，所述上位机用于设定所述PLC控制单元存储的基准皮带带速参数，所述PLC控制单元比较所述基准皮带带速与当前皮带带速，判断是否预警，是，则输出报警信号，所述图形输出单元显示所述报警信号。
本实用新型的有益效果是，皮带输送机带速测量、监控和保护全部由PLC程序来完成，能够远程设定参数、远程实时显示带速，减少中间环节，提高稳定性，而且安装和维护均方便。由于在大型的皮带输送机控制***中，PLC与上位机是已有设备，本实用新型只需要每条皮带加一个感应开关，不需要增加其它用户成本的情况下，达到皮带输送机带速测量、监控功能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。
图1为本实用新型的结构原理图。
图2是本实用新型实施例提供的在PLC用户程序中实现对被控对象的速度测量与控制的程序功能块。
具体实施方式
如图1所示，皮带运输机包括：电机15连接液力偶合器14，液力偶合器14连接减速机13，减速机13通过联轴器12连接主动滚筒11，主动滚筒11通过皮带10连接从动滚筒9，信号源1安装在从动滚筒9的幅板圆上。信号源1可以有多个，其个数由从动滚筒9的大小决定，1米以下等分从动滚筒9幅板圆安装2个，1米以上等分从动滚筒9幅板圆安装4个。在与感应开关保持一定的距离的固定支架上安装感应开关2，感应开关2的输出信号通过电缆3接到PLC I/O模块4上，PLC I/O模块4通过第一通讯电缆5连接PLC主站7，PLC主站7通过第二通讯电缆6上位机图形组态HMI 8。本实用新型中使用的PLC主站7为施耐德PLC，PLC I/O模块4为图尔克I/O模块，上位机图形组态HMI8为集益Ifix3.5，感应开关2为图尔克感应开关。
图2是本实用新型实施例提供的在PLC用户程序中实现对被控对象的速度测量与控制的程序功能块。初次工作前，上位机图形组态软件把皮带输送机的正常带速V1、皮带输送机启动滤波时间T1、PLC报警滤波时间T2输入到PLC的程序功能块。工作时，皮带带动从动滚筒转动，安装在从动滚筒上的信号源周期性经过感应开关，感应开关就周期性地输出脉冲，脉冲信号直接送到PLC的输入模块上，脉冲信号在PLC程序内使用上升沿有效，这样可以杜绝脉冲信号常时间有输出产生的虚假信号，保证输入信号的可靠性。由PLC用户程序计算出每两个脉冲之间的时间T0，由于从动滚筒的周长、安装在从动滚筒上的信号源角度是固定的，这两个脉冲之间皮带所运行的距离S就可以确定，该距离为S＝2∏R/N，∏为圆周率，R为从动滚筒半径，N为安装在从动滚筒上等分从动滚筒幅板圆的信号源个数。从而求出皮带的实时速度V2＝S/T。，PLC根据实时速度V2与上位机图形组态软件设定的皮带输送机的正常带速V1进行比较，即V2/V1的百分比来产生报警信号B，当60％＜B≤80％时输出预警信号M1，B≤60％时经过报警滤波时间T2后输出停车信号M2，使用T2的目的是为了防止皮带料流突变而产生的带速抖动，产生误报警停车。在这个过程中上位机不断从PLC读取实时速度V2并显示在画面上，同时也读取报警信号B、预警信号M1、停车信号M2用颜色来区分其状态。
下面详细描述本实用新型实施例提供基于PLC的皮带输送机带速测控装置实现方法，包括以下步骤：
步骤1，在上位机组态软件的用户程序中按下复位按钮M3，设定正常带速V1＝2米/秒，启动滤波时间T1＝10秒，报警滤波时间T2＝3秒；
步骤2，当皮带启动时，PLC对被控对象的带速测量与控制的程序功能块开始工作，由感应开关把被控皮带的脉冲信号I1经PLC I/O模块，传递到PLC的用户程序带速测量与控制功能块；
步骤3，在PLC的用户程序带速测量与控制功能块中，对该信号进行计算滤波后得到实时带速V2写入到PLC相应的中间变量；
步骤4，PLC的带速测量与控制功能块，计算实时带速V2与正常带速V1的百分比作为报警信号B，当满足条件时得到相应的条件信号，当60％＜B≤80％时产生预警信号M1，当B≤60％时经过报警滤波时间T2后产生停车信号M2，写入到PLC相应的中间变量
步骤5，PLC根据预警信号M1、停车信号M2的值对被控皮带进行相应的控制，同时上位机读取实时带速V2、报警信号B、预警信号M1、停车信号M2的值，显示在画面上
对于皮带料线的集中控制，每条皮带只需要加一个感应开关，其控制方式与单个控制是相同的，都调用相同的功能块，产生各自的控制变量参与控制与显示。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (2)

1、一种皮带输送机带速测控装置，其特征在于，它包括信号采集输入单元，PLC控制单元，图形输出单元；所述信号采集输入单元包括信号源、感应开关，所述信号源安装在皮带输送机滚筒上，所述感应开关安装在所述信号源附近并可接受信号源所发出的信号，所述感应开关输出脉冲信号送到所述PLC控制单元，所述图形输出单元连接所述PLC控制单元，所述PLC控制单元根据所述脉冲信号计算当前皮带带速，并进行比较计算，所述图形输出单元实时显示所述当前皮带带速。
2、根据权利要求1所述的皮带输送机带速测控装置，其特征在于，还包括上位机，所述上位机用于设定所述PLC控制单元存储的基准皮带带速参数，所述PLC控制单元比较所述基准皮带带速与当前皮带带速，判断是否预警，是，则输出报警信号，所述图形输出单元显示所述报警信号。
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