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皮帶輸送機是現(xiàn)代大型企業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的輸送設(shè)備，但是，單一依靠高質(zhì)量、高性能的輸送機還遠遠不夠，還必須設(shè)置性能完善、質(zhì)量可靠、技術(shù)先進的皮帶輸送機監(jiān)控系統(tǒng)，以實現(xiàn)輸送帶集群的集中控制和保護。皮帶輸送機監(jiān)控系統(tǒng)作為自動控制系統(tǒng)的一部分，主要完成運輸系統(tǒng)工況的實時監(jiān)控，避免在一般的皮帶輸送過程中執(zhí)行繼電器接點燒毀發(fā)生危險的時候電動機不能及時停機。由于皮帶皮帶機的工作環(huán)境惡劣，經(jīng)常發(fā)生輸送帶打滑、斷帶、過負荷、聯(lián)軸器斷開及其他故障診斷。工業(yè)計算機作為上位機，可實現(xiàn)顯示運行狀態(tài)并集中控制；PLC作為下位機，可完成現(xiàn)場各種信號和數(shù)據(jù)的采集并實時控制。本裝置除能實現(xiàn)單臺皮帶輸送機控制外，還可以通過數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)多輸送機的集中監(jiān)控。PLC控制系統(tǒng)具有操作簡單、運行可靠、低能耗和易維護等優(yōu)點。
一個完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)包括兩個方面：PLC控制系統(tǒng)和人機界面。PLC控制系統(tǒng)對控制現(xiàn)場進行參數(shù)采集并完成控制功能；人機界面是人與控制系統(tǒng)進及I/O設(shè)備構(gòu)成。
人機界面是介于人與PLC控制系統(tǒng)之間的一個界面。操作人員可以通過人機界面與PLC控制系統(tǒng)進行信息數(shù)據(jù)的處理和交流。人機界面充分體現(xiàn)了PLC控制系統(tǒng)的I/O功能及用戶對系統(tǒng)的控制功能。
(1)系統(tǒng)軟件設(shè)計
本系統(tǒng)的軟件控制部分的流程如圖1所示。當響鈴信號觸發(fā)PLC中斷，處理器先確定安全回路是否正常工作，以避免發(fā)生危險，在確認安全回路正常的情況下，處理器發(fā)出信號，控制制動閘松閘。為啟動直流電動機，需要先建立勵磁磁場。PLC先控制勵磁回路投切，再控制主回路電機的投切，直流電機開始運輸物料或是載人，在電機運行過程中，處理器一直監(jiān)控系統(tǒng)的安全狀態(tài)和人工停車標志。當系統(tǒng)運行不正常，如鋼絲繩脫槽，輸送帶脫槽，乘人過限，電機超速、超溫，電機過壓、過流等情況發(fā)生，處理器將控制直流電機停機，并通過繼電器控制主開關(guān)抱閘，并把相應(yīng)的系統(tǒng)非正常狀態(tài)通過RS-485總線傳給上位機。
(2)現(xiàn)場硬件系統(tǒng)
PLC芯片內(nèi)部集成了CPU、RAM、ROM與I/O電路，PLC主要用于I/O之間的邏輯交換，邏輯信號流程可表示為：輸入—CPU邏輯轉(zhuǎn)換—輸出，輸出—CPU邏輯轉(zhuǎn)換—輸入現(xiàn)場設(shè)備，在監(jiān)控設(shè)備的同時，又可以對外圍設(shè)備進行控制。
(3)現(xiàn)場應(yīng)用
皮帶輸送機控制系統(tǒng)主要由信號采集系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)兩大部分組成。信號采集系統(tǒng)主要采集現(xiàn)場的開關(guān)量和模擬量經(jīng)過信號處理系統(tǒng)對所采集的信號進行運算和轉(zhuǎn)換，最終將輸出的信號顯示在上位機上，根據(jù)所顯示的電機的開關(guān)狀態(tài)、輸送帶狀態(tài)等進行監(jiān)控和及時處理。為減少電磁干擾，直接采用PLC串行通信模塊，相應(yīng)的收發(fā)器選取串行收發(fā)芯片MAX485。硬件系統(tǒng)包括PLC、工控機、人機界面等，如圖2所示。
