带式输送机是运输煤的主要工具．它的损坏和修复会影响煤的生产．使整条生产线处于停滞状态。带式输送机的保护和控制是煤生产过程中的一个重要环节．市场上也有大量的带式输送机的保护装置，主要是对带式输送机的状态进行检测，当出现跑偏、张紧力、温度、烟雾、撕裂、速度出现故障时进行语音报警。本文在进行大量的调查和研究后，对带式输送机的保护控制设计方面提出了改进方案。
1、功能设计
现阶段带式输送机的保护装置主要实现跑偏、张紧力、温度、烟雾、煤位、撕裂、速度和急停八大保护，当发生故障时．保护装置会根据故障进行语音报警及显示报警。本文针对这八大保护给予了可靠的控制，以及及时纠正故障，减少损失。
1.1速度保护和控制
(1)软启动
带式输送机的直接起动．使输送带的张力增加数倍．对输送机的元部件产生很大的冲击．影响了元部件、输送带及整机的稳定性和使用寿命。虽然软启动器的价格比变频器的价格低．但由于本设计装置会有输送机正常工作时的速度控制，所以软启动的控制装置就用变频器速度控制装置a。当控制系统发出启动或停止时．变频器开始工作，变频器能够自动跟踪电机的频率、电压和相位，实现同频、同压和同相位的切换，切换过程非常平稳，所以电流不会有太大变化。
(2)速度保护和控制
除了启动和停止状态下．在10s内当输送带速度均在(50～70%)额定带速，或带速≤额定带速的50%．或带速≥额定带速的l10%时．速度控制装置应工作，实现变频控制。一定时间后，若速度仍超限，则中止带式输送机的运行。
(3)双向急停开关保护
双向急停开关在任何一边的拉线上施加40．120 N的力时，变频器控制带式输送机的运行，使带式输送机平稳地中止，并能自锁和复位。
1.2跑偏保护和控制
当处于跑偏时，控制系统及时启动纠偏装置，同时报警灯点亮。当跑偏传感器探杆的偏转角度达设定值，启动语音报警，并强制带式输送机停机。当带式输送机停止运行的时候．可以手动启动纠偏装置．
1.3张紧力保护和控制
当张紧传感器检测装置检测到输送带松时．报警灯亮，使张紧装置拉紧输送带；反之，输送带过紧时．张紧装置放松输送带，从而有效地控制带式输送机的张紧程度。当带式输送机的输送带张紧程度超限时，启动语音报警，并中止带式输送机的运行。
1.4温度、烟雾保护和控制
(1)温度保护和控制
在测温点温度传感器的测温头测到的温度超过设定值时，报警灯亮，同时喷水降温。当超过一定的时间温度仍然很高，启动语音报警并强制带式输送机停机。
(2)烟雾保护和控制
连续2s内．当被监测的环境中烟雾浓度超过设定值时，报警灯点亮，同时喷水降低烟雾浓度。当超过一定的时间烟雾浓度仍然很高，启动语音报警并强制带式输送机停机。
1.5堆煤保护和控制
当煤位传感器在2s内连续检测到煤位超过预定位置，触杆的偏转角达到设定值，装置应报警，同时中止带式输送机的运行。
1.6撕裂保护和控制
当撕裂传感器检测到输送带撕裂时．控制系统中止带式输送机的运行。
1.7集中控制
正常启动 当多台装置联机并置于集中控制方式时，首台（或前台，下同）可以控制下l台延时启动，延时期间具有预警功能．同时对全线的系统状态作对位显示．
正常停车首台输送机停机时．下l台输送机延时联锁停机，即向其供煤的输送机延时1_2 s停机，并处于联锁状态。同时，故障停机的那l台向全线发出故障语音报警信号，并作对位显示。
1.8单台控制
当装置为手动工作方式．即作为单台使用时，其启动和停车受自身的控制。单台方式下具有与集控方式下完全相同的故障保护、语音报警及对位显示等功能．
2、硬件设计原理
系统通过不同的传感器来检测带式输送机的煤位、跑偏、张紧力、温度、烟雾、撕裂、速度的状况，当出现故障后．单片机根据所采集的信息进行判断、分析，并发出指令控制和纠正带式输送机的运行状况，并报警和显示。键盘用来输入所设定的参数，显示器显示所测量的参数，并显示故障报警的类型。结构图如图1所示。
(1)速度检测和控制
电机的转速由转速传感器转换成矩形脉冲信号，经光电隔离后进入单片机计数器，由计数器值获得电机的实际转速．与设定转速比较．经PID控制器调节后，单片机产生PWM波．从而实现电机的闭环变频调速．
(2)跑偏检测和控制
当输送带跑偏时，检测装置发出信号传输到控制系统，控制系统及时启动纠偏电机．带动纠偏执行机构工作，从而达到纠偏的目的。
(3)张紧力检测和控制
当张紧力传感器检测到输送带张紧故障时，把检测信号传送给单片机，单片机分析带式输送机的张或者紧的状况，通过控制带式输送机的滚筒的位置来调节输送带的松紧。
(4)温度、烟雾检测和控制
当温度传感器和烟雾传感器检测到故障时．单片机通过控制电磁阀来降水，以此来降低温度和烟雾浓度．
3、软件设计
流程图见图2。
当传感器检测到带式输送机出现故障时，保护装置先对其进行分析和调整．并使相应的报警灯亮．一定时间后检测到仍然超出初始化设置的值时，保护装置的速度保护控制输送带，使输送带软停止。当按下启动或者急停按钮时，保护装置的速度保护控制输送带软启动或软停止。
4、结语
带式输送机的工作环境一般都比较恶劣，所以在带式输送机运行过程中．应及时地检测带式输送机的各种性能和保护参数是否正常．以保证带式输送机安全高效稳定的运转。及时地对带式输送机进行保护控制，可以大大地降低成本、提高生产效率。
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