分析带式输送机安全制动系统的检测。
带式输送机的制动问题一直是这类输送机能否安全运行的主要问题,特别是对于下运带式输送机,在其上设置制动装置,除了满足正常停车的需要外,更重要的是在紧急制动时起到防止飞车事故的作用。液压调速制动系统是将输送机制动减速时产生的惯性能转化为液体的压力能,然后将液压能转化为油的温升,冷却后分散到周围空间,使皮带运行速度平滑曲线下降,直至停止,从而达到软制动的目的。采用闭环控制电路,系统根据速度反馈信号判断输送机的运行状态并做出反应,自动调整制动扭矩。在整个制动过程中,对输送机转速的检测精度要求较高。考虑到系统工作环境恶劣,本文介绍了一种特殊的速度检测方法,多次实验研究表明,速度检测方法具有较高的检测精度和可靠性。
1.速度检测反馈系统的工作原理。
由可编程控制器(PLC)组成的速度检测反馈系统的结构框图如图1所示。该系统采用SiemensS7-200系列PLC(CPU224)作为整个系统的控制器,通过测速传感器和后续电路处理后的信号,通过高速计数器采集的脉冲串的脉冲数,将计数测频法(M法)测得的反馈信号与整定后的给定速度信号进行比较,获得偏差信号e,然后通过数字PID调节器获得所需的输出值。
带式输送机
2.检测系统的组成和实现。
速度传感器采用磁感应接近开关传感器,是一种具有开关量输出的位置传感器。它由LC高频振荡器和放大处理电路组成。当金属物体接近能产生电磁场的振荡传感器槽时,物体内部会产生涡流。涡流反应用于接近开关,衰减接近开关的振荡能力,改变内部电路的参数,从而识别金属物体是否接近,广泛用于测量旋转体转速。该系统采用德国图尔克公司(TURCK)生产的NAMUR系列磁感应传感器。
由于制动装置安装在输送机的高速轴上,多齿检测盘安装在高速轴上的连轴器上,转速传感器固定好,使检测盘的所有齿都能通过感应磁槽顺利测量转速。传感器包括高频振荡电路、整形检波电路、信号处理电路等调节电路,最终将信号转换为开关输出。具有工作可靠性高、外围电路简单、输出能力与控制器直接匹配等特点。
3.实现转速测量。
采用计数测频法(M法)测量转速。计数测频法的测量原理:基于一定时间的T,计量多齿检测盘通过接近开关感应磁槽时激发的输出脉冲数,从而获得与转速成正比的脉冲数m。如果传感器每周输出一次p脉冲,则转速n=60m/(pt),n的单位为r/min。在这个系统中,当多齿检测盘中的每个齿通过感应磁槽一次时,会触发高频振荡电路后续调节电路,然后输出一个数字1,PLC中的高速计数器会累计一次。在PLC中,高速计数器由设置定时中断驱动。在这个系统中,设置中断时间为T=100ms,高速计数器选择计数频率为f=30kHz。
如果多齿检测盘的齿数为Z=8,则传感器每周输出p=8个脉冲。在给定的中断时间T中测量后,最大转速nmax=1500r/min时的脉冲数m=20;另一方面,PLC设置输送机电机的最大转速对应的满量程数为bmax=32000。当其正常转速n=900r/min时,PLC中设置的满量程数为b=19200。因此,可以得出结论,转速与PLC内数的对应关系为:n=60b/1600(pt),正常转速对应的b=19200,即整定后的给定信号。经过多次实验研究,发现速度检测方法检测精度高,现场应用更可靠。