摘 要：帶式輸送機是很多從事生產(chǎn)、運輸?shù)刃袠I(yè)所使用的機械設備。通過使用這種機械設備，相關企業(yè)可減少大量的人工勞動，從而有效提高企業(yè)進行生產(chǎn)運輸?shù)墓ぷ餍?。帶式輸送機以其簡便的操作，簡單的維護和較長的使用壽命等優(yōu)點，得到了很多企業(yè)的重視和推廣。但是在長時間的使用中，帶式輸送機也難免會出現(xiàn)輸送帶或聯(lián)軸器斷裂現(xiàn)象，或者設備超負荷運載的問題，影響了企業(yè)的正常輸送工作。對此可以使用PLC及變頻器技術對帶式輸送機進行自動化控制，以解決這些設備問題。本文便從PLC及變頻器技術應用的角度對帶式輸送機的控制功能進行了較為詳細的研究。

關鍵詞：帶式輸送機;PLC控制技術;變頻器技術;控制研究

引言：帶式輸送機的使用在我國很多領域的企業(yè)中是非常普遍的，人們利用帶式輸送機輸送大量的貨物，從而使企業(yè)的工作效率能夠保持在較高的水平。因此，很多企業(yè)對于帶式輸送機的運行安全予以了大量的關注。在目前帶式輸送機的使用中，傳統(tǒng)的簡易式控制方式已經(jīng)難以滿足企業(yè)的生產(chǎn)需求。為了進一步提高，對帶式輸送機進行自動化控制改造是必然的。目前，對帶式輸送機進行自動化改造的主要方式是通過應用PLC控制技術與變頻器技術來完成的。

一、帶式輸送機的基本構(gòu)造與工作原理

帶式輸送機即是我們常見的皮帶輸送機，是輸送機設備的主要型式之一。帶式輸送機的進行輸送工作的主要結(jié)構(gòu)是閉合傳送帶與端點滾筒，其主要動力來源是安裝減速器的驅(qū)動電機，此外還有托輥與中間架構(gòu)成的主體框架。帶式輸送機通常還會配備有清掃、張緊、給料以及卸料等裝置。帶式輸送機的驅(qū)動電機可帶動驅(qū)動滾筒運動，再通過驅(qū)動滾筒帶動輸送帶進行轉(zhuǎn)動。輸送帶在轉(zhuǎn)動時，可以利用輸送帶與貨物之間產(chǎn)生的摩擦力，使貨物跟隨輸送帶一起運動，從而將貨物輸送到目標位置，完成運輸工作。

二、PLC控制技術與變頻器技術的概念分析

1、PLC控制系統(tǒng)的分析

PLC控制即我們所說的可編程控制邏輯，所形成的PLC控制系統(tǒng)是通過計算機設備完成邏輯控制等操作的。PLC控制系統(tǒng)除了集成模塊外，還擁有數(shù)據(jù)輸入和輸出接點，人們可以將編輯好的控制程序輸入控制系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)的各種控制功能。例如，利用PLC控制系統(tǒng)可以對各種電氣回路進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)定時控制與記憶控制，還可以進行邏輯計算與算術計算。此外，PLC控制系統(tǒng)還可以根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)信息，對系統(tǒng)自身的工作情況進行監(jiān)控，從而掌握控制工作的詳細情況。

PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)各種控制功能的關鍵核心是中央處理單元，它是控制系統(tǒng)處理各種數(shù)據(jù)信息的核心單元。此外還存在輸入與輸出電路，程序編輯及儲存單元，以及系統(tǒng)電源等多個組成部分。

PLC控制系統(tǒng)進行自動化控制時，需要程序編輯單元提供編輯好的各種程序，由中央處單元進行分析處理后，向相應系統(tǒng)發(fā)出控制信號。同樣，PLC控制系統(tǒng)的中央處理單元也會接收控制設備回傳的信號。在自動化控制過程中，中央處理單元既要快速的完成信息的接受與傳遞，還要執(zhí)行各種計算，將收集的數(shù)據(jù)信息整理分類，在分析完成后，將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為人們熟悉的數(shù)字或文字。

PIC控制系統(tǒng)具有良好的環(huán)境適應性，可以在各種工作環(huán)境中進行使用。在將PLC控制系統(tǒng)與帶式輸送機結(jié)合后，大大提升了輸送機的運行穩(wěn)定性以及養(yǎng)護維修的工作效率。

2、變頻器技術的分析

變頻器技術是一種改變電源頻率的技術，通常應用于變頻驅(qū)動系統(tǒng)中。變頻驅(qū)動系統(tǒng)是通過改變電動機電源的頻率，來調(diào)控電動機所輸出的轉(zhuǎn)速。在變頻器驅(qū)動系統(tǒng)中，變頻器系統(tǒng)能夠精準調(diào)控速度是通過配比轉(zhuǎn)矩與來實現(xiàn)的。

使用變頻驅(qū)動系統(tǒng)后，可以根據(jù)使用需求控制驅(qū)動電機的速度大小。目前，很多帶式輸送機的變頻驅(qū)動系統(tǒng)都是以矢量控制的方式，確保驅(qū)動電機的速度與載荷處于合適的范圍值內(nèi)，使帶式輸送機的運轉(zhuǎn)速度能夠保持長時間的穩(wěn)定。

三、帶式輸送機控制系統(tǒng)的分析研究

1、輸送系統(tǒng)的運行要求

輸送作業(yè)的距離、運量和輸送速度都會直接影響帶式輸送機輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，帶式輸送機必須按照以下幾點要求配置輸送系統(tǒng)，才能保障其工作的穩(wěn)定性。第一點，驅(qū)動裝置可以通過曲線方式進行驅(qū)動，啟動時間可自主調(diào)控。第二點，輸送系統(tǒng)啟動速度須保持不斷變化。第三點，輸送系統(tǒng)的啟動要保持足夠的平穩(wěn)。第四點，輸送系統(tǒng)的運行過程需要過載保護。第五點，當輸送系統(tǒng)有多組驅(qū)動裝置同時工作時，需要保障電機功率的平衡性。第六點，需要對輸送系統(tǒng)進行集成控制。

2、帶式輸送機輸送系統(tǒng)的監(jiān)控

帶式輸送機的工作環(huán)境是多樣性，在非常惡劣環(huán)境下進行工作的現(xiàn)象也是較為普遍的。帶式輸送機在這種惡劣環(huán)境下，常常會出現(xiàn)一些難以發(fā)覺的問題。為了確保帶式輸送機在各種輸送環(huán)境中能夠保持良好的運行狀態(tài)，不出現(xiàn)設備故障問題，就要對帶式輸送機的主要工作系統(tǒng)進行重點監(jiān)控。而輸送系統(tǒng)是保障帶式輸送機正常工作的關鍵系統(tǒng)。因此，就要通過技術手段對輸送系統(tǒng)進行必要的監(jiān)控。此時就需要PLC控制系統(tǒng)對帶式輸送機的運行情況進行實時的連續(xù)的自動化監(jiān)控，以便于及時發(fā)現(xiàn)并處理輸送機的異常問題。PLC控制系統(tǒng)可以將輸送機反饋的各種信號在電子屏幕上顯示出來，使操作人員對輸送機的運行情況有一個非常直觀的了解，從而保證輸送系統(tǒng)監(jiān)控功能的科學性、準確性與合理性。

3、驅(qū)動系統(tǒng)控制的分析

使用變頻器技術的帶式輸送機，其對驅(qū)動系統(tǒng)的控制功能都是通過變頻調(diào)速系統(tǒng)來完成的。即由輸送機的PLC控制系統(tǒng)根據(jù)設定的控制程序，將控制信號發(fā)送到驅(qū)動系統(tǒng)的變頻控制器，控制主電動機電源頻率的調(diào)節(jié)，從而完成對主電動機輸出轉(zhuǎn)速的改變，進而調(diào)控輸送帶的運行速度。變頻調(diào)速系統(tǒng)在PLC系統(tǒng)的控制下，可以隨時根據(jù)輸送系統(tǒng)中傳感器反饋的運行情況調(diào)整驅(qū)動電機的運轉(zhuǎn)速度。因此，通過PLC控制系統(tǒng)與變頻調(diào)速系統(tǒng)可以保證輸送機驅(qū)動系統(tǒng)的平衡率，從而為帶式輸送機提供穩(wěn)定的動力輸出，使輸送帶在工作中始終保持勻速運動的良好狀態(tài)，有效降低了輸送機故障的發(fā)生率。

4、保護系統(tǒng)控制的分析

帶式輸送機在長期的工作狀態(tài)下，容易因外界工作環(huán)境的影響而出現(xiàn)問題，在對自身故障問題進行監(jiān)控的同時，需要相應的保護傳感器與PLC控制系統(tǒng)組成輸送機的保護系統(tǒng)。這也是PLC控制技術對帶式輸送機進行控制操作的一種形式。首先是溫度傳感器，PLC控制系統(tǒng)通過溫度傳感器傳遞的高溫信號，控制相應的降溫系統(tǒng)對輸送機進行降溫。其次是預埋交互線圈，控制系統(tǒng)通過這種線圈可以對磁場變化進行檢測。再次是速度傳感器，當輸送速度超過限定值時，會向控制系統(tǒng)傳遞超速信號，然后由PLC控制系統(tǒng)降低驅(qū)動系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)速，保護輸送機的運行速度，必要時甚至停止輸送機運轉(zhuǎn)。

結(jié)束語：

帶式輸送機的主要功能就是代替人力進行貨物的輸送。帶式輸送機可以長時間長距離執(zhí)行輸送作業(yè)，為降低企業(yè)的人工成本做出了較大的貢獻。很多相關企業(yè)充分認識到了帶式輸送機的工作效率對于企業(yè)經(jīng)營的重要性，從而對帶式輸送機的自動化研究投入了較大的精力。將PLC控制技術與變頻器技術應用到帶式輸送機的控制模塊中，則可以進一步簡化輸送機的操作流程，使帶式輸送機實現(xiàn)了自動化控制，這對于保持輸送機良好的工作狀態(tài)，預防各種設備故障具有重要的意義。

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作者簡介：

劉有為（1989.1） 男 ?本科 ?助理工程師 ?主要從事機電物資管理工作。