1、引文
帶式輸送機(jī)的制動(dòng)問題一直是該類輸送機(jī)能否安全運(yùn)行的一個(gè)主要問題，尤其是針對(duì)下運(yùn)帶式輸送機(jī)，在其上設(shè)置制動(dòng)裝置除滿足正常停車需要外，更重要的是在緊急剎車時(shí)起作用，以防飛車事故的發(fā)生。液壓調(diào)速制動(dòng)系統(tǒng)是將輸送機(jī)制動(dòng)減速時(shí)產(chǎn)生的慣性能轉(zhuǎn)化為液體的壓力能，然后將液壓能再轉(zhuǎn)化為油液的溫升，經(jīng)過冷卻散發(fā)到周圍空間，使皮帶運(yùn)行速度呈平滑曲線下降，直至停車，從而達(dá)到軟制動(dòng)的目的。它采用一閉環(huán)控制回路，由系統(tǒng)根據(jù)速度反饋信號(hào)自己判斷輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并作出反應(yīng)，自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)力矩的大小。在整個(gè)制動(dòng)過程中，對(duì)輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速的檢測精度有較高的要求，同時(shí)考慮到系統(tǒng)所工作的環(huán)境之惡劣，本文介紹了一種特殊的速度檢測方法，多次實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明該速度檢測方法具有高的檢測精度和可靠性。
2、速度檢測反饋系統(tǒng)的工作原理
利用可編程控制器(PLC)構(gòu)成的速度檢測反饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。該系統(tǒng)采用Siemens S7-200系列PLC (CPU224)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制器，將由測速傳感器及后續(xù)電路處理后的信號(hào)，并通過高速計(jì)數(shù)器所采集的脈沖串的脈沖的個(gè)數(shù)，經(jīng)過計(jì)數(shù)測頻法（M法）所測得的反饋信號(hào)整定之后與經(jīng)過整定后的給定速度信號(hào)，進(jìn)行比較得到偏差信號(hào)e，再通過數(shù)字PID調(diào)節(jié)器得到所需輸出值，然后經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)化，將此值轉(zhuǎn)化為與此對(duì)應(yīng)的模擬量，來控制電磁比例節(jié)流閥的閥口開度，從而達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，以此來完成預(yù)期制動(dòng)效果的目的。
3、檢測系統(tǒng)的組成及實(shí)現(xiàn)
3.1速度傳感器的組成及原理
速度傳感器采用磁感應(yīng)式接近開關(guān)傳感器，此傳感器屬于一種有開關(guān)量輸出的位置型傳感器，它由LC高頻振蕩器和放大處理電路組成，利用金屬物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場的振蕩感應(yīng)槽時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，這個(gè)渦流反作用于接近開關(guān)，使接近開關(guān)振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無金屬物體接近，在測量回轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速方面得到了廣泛的應(yīng)用。本系統(tǒng)采用德國圖爾克公司( TURCK)生產(chǎn)的NAMUR系列磁感應(yīng)傳感器，其工作原理圖如圖2。由于制動(dòng)裝置安裝在輸送機(jī)的高速軸上，所以在高速軸上連軸器出安裝上多齒檢測盤，并固定好轉(zhuǎn)速傳感器，使檢測盤的各齒均能順利通過感應(yīng)磁槽，即可測量轉(zhuǎn)速。傳感器內(nèi)部含有高頻振蕩電路以及整形檢波電路和信號(hào)處理電路等調(diào)理電路，最后將信號(hào)轉(zhuǎn)換為開關(guān)量輸出。具有I作可靠性高，外圍電路簡單，輸出量可與控制器直接匹配等特點(diǎn)。
3.2轉(zhuǎn)速測量的實(shí)現(xiàn)
采用計(jì)數(shù)測頻法（M法）來測量轉(zhuǎn)速。計(jì)數(shù)測頻法的測量原理：基于一定的時(shí)間T內(nèi)，計(jì)量多齒檢測盤通過接近開關(guān)的感應(yīng)磁槽時(shí)所激發(fā)輸出的脈沖數(shù)，從而得到與轉(zhuǎn)速成正比的脈沖數(shù)m，若傳感器一周輸出1）個(gè)脈沖，則轉(zhuǎn)速n=60m/(pT)，n的單位為r/min。在此系統(tǒng)中，當(dāng)多齒檢測盤每有一個(gè)齒經(jīng)過感應(yīng)磁槽一次，就觸發(fā)高頻振蕩電路一次，經(jīng)過后續(xù)調(diào)理電路就輸出一個(gè)數(shù)字量“1”，PLC內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器就累計(jì)一次。在PLC內(nèi)部通過設(shè)置定時(shí)中斷驅(qū)動(dòng)高速計(jì)數(shù)器，在這個(gè)系統(tǒng)中，設(shè)置中斷時(shí)間為T=1 00ms，高速計(jì)數(shù)器選擇計(jì)數(shù)頻率為f=30KHz，多齒檢測盤的齒數(shù)為2=8，則傳感器一周輸出p=8個(gè)脈沖，經(jīng)測量在給定的中斷時(shí)間T內(nèi)，對(duì)應(yīng)最大轉(zhuǎn)速nmax=1500r/min時(shí)的脈沖數(shù)m=20；另一方面，設(shè)輸送機(jī)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的PLC內(nèi)整定后的滿量程數(shù)字為bmax=32000，則當(dāng)其正常轉(zhuǎn)速n= 900r/min時(shí)，對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)整定后的滿量程數(shù)字為b=19200，所以可以得出轉(zhuǎn)速與PLC內(nèi)部的數(shù)字的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：n=60b/1600 (pT)，則正常轉(zhuǎn)速時(shí)對(duì)應(yīng)的b=19200，此即整定后的給定信號(hào)。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)該速度檢測方法檢測精度高，現(xiàn)場應(yīng)用更可靠。
4、結(jié)束語
本文著重介紹了帶式輸送機(jī)液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)速度檢測的系統(tǒng)組成及原理，并分析了其實(shí)現(xiàn)的可行性。整個(gè)系統(tǒng)采用了Siemens S7-200 PLC作為系統(tǒng)的軟硬件資源，速度檢測采用本質(zhì)安全型接近開關(guān)和多齒檢測盤協(xié)同工作共同完成，其測速可靠性高，精度更準(zhǔn)確。這種檢測方法，在液壓調(diào)速軟制動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)取得了很好的使用效果。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
刮板輸送機(jī)
