PLC及变频器技术的带式输送机控制工作模式研究
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摘 要：企业生产中应用带式输送机具有跨时代意义，不仅实现了机器代替人力的目标，更提升了企业的生产效率。因此，有必要进一步提升带式输送机的性能。
关键词：PLC;变频器技术;带式输送机;控制工作模式
中图分类号：TH222 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）07-0037-02
Absrtact： The application of belt conveyor in enterprise production is of trans-era significance. It not only achieves the goal of replacing labor force by machine， but also improves the production efficiency of enterprise. So it is necessary to further improve the performance of belt conveyor.
Keywords： PLC;inverter technology;belt conveyor;control mode
随着带式输送机应用范围的扩大，带式输送机出现了运行速度和使用安全方面的问题。因此，有必要引入PLC系统与变频器技术优化带式输送机的性能。
1 PLC系统与变频器技术
1.1 PLC系统
PLC系统又称作PLC控制系统，是一种执行数字运算的装置，主要应用于工业生产。PLC控制器的硬件结构类似于微型计算机，包含中央处理器、存储器、电源以及输入/输出装置等。其中，中央处理器是该系统的控制中枢，作用基本等同于人类的大脑;存储器主要用于存放处理工作需求的系统软件与应用软件;电源是该控制器与其系统正常运行的保证;输入/输出装置的主要作用是处理元件信号。当前，该控制器的应用领域广泛，包括电力、石油、机械制造、轻纺与钢铁等。该控制器在生产环节中能实现对开关量、模拟量、过程、运动及数据等的控制，具有无可比拟的应用优势。但是，该系统存在易受外界因素干扰的缺点。第一，辐射干扰。系统运行中，装置内部和通信网络易受电视、雷电、雷达与无线电广播等的干扰。第二，引线干扰。引线干扰来自于信号线、接地系统及电源。第三，内部干扰。装置内部元器件或电路互不兼容，会产生电磁辐射，应尽量选择通过质检的系统。
1.2 变频器技术
变频器的变频是借助微电子技术和变频技术改变工作中电动机的使用频率，以达到控制其输出速度的目的。不同转矩对速度的要求不一致，因此只有控制电动机速度，才能滿足转矩要求，实现启动、停车以及调速等功能。目前，变频器的使用多采用矢量控制技术。该技术具有以下优点。第一，提升电动机的负载能力[1]。负载能力是指机器能克服的最大阻力，电动机的负载能力是指变频器技术能抵抗的外界阻力。第二，提升电动机的调速能力。电动机需要具有良好的调速能力，以达到优良的运行状态。而借助变频器技术能优化电动机的调速能力。第三，实现最佳速度配比。为使变频器内部的多个驱动设备互相配合、共同工作，需要应用矢量控制技术控制设备运行速度，以实现最佳速度配比。因此，在带式输送机中应用变频器系统，一方面可使带式输送机拥有良好的运行速度，另一方面能有效避免设备超负荷运行，延长设备的使用期限，充分发挥设备价值。
1.3 PLC与变频器相结合的控制系统
实际操作中，需结合PLC系统与变频器技术组建控制系统。该系统中，主控制器是PLC系统。它使用内部通信网络，监控变频器的具体变频情况，输送系统中的变频情况。通过总线呈现在控制主站的屏幕中，便于管理人员实时调整，并修改相关参数，保证整个输送系统的良好运行。
2 PLC及变频器技术在带式输送机控制中的应用
2.1 带式输送机
对于生产型企业，带式输送机不可或缺，如食品类有流水线系统，钢铁、煤矿类有传输系统等。带式输送机的使用，提高了生产效率。但是，目前带式输送机的发展仅能单纯优化质量，无法达到提升效率的要求。理想化的选择是优化带式输送系统[2]，设置具有实效性的输送监控系统，以实现安全监控、集中控制及提高生产效率的目的。
2.2 带式输送系统
带式输送系统的重要功能是监控。由于企业无法安排专人监控运输系统，且生产中常出现各种问题，若未及时解决，将影响生产效率。因此，企业设置了专门的控制系统，实时监控运输系统。例如，煤炭企业的运输系统中，常出现输送带断裂、高负荷运转及联轴器断裂等问题，可使用工业计算机，显示并控制输送系统的实时运行情况。带式输送系统具有以下配置要求。第一，启动时间方面。该系统启动的时间一定要可调节，以达到满负荷启动的要求。第二，启动速度方面。启动速度需有幅度变化，否则将损害输送带，减少使用寿命。第三，平稳性方面。启动时要注意平稳性，减少不必要的冲击力，以防部件与各种配件受损。第四，功能方面。需具备过载保护功能，并贯穿于系统启动和运行中。第五，功率方面。该系统运行多台驱动时，应计算电动机的功率，以平衡多台电动机的运行功率，完成工作任务。第六，控制器方面。及时更新系统的控制器，否则将难以完成集成控制的目标。
2.3 带式输送控制系统
2.3.1 驱动系统。当前带式输送控制系统的驱动系统主要有四种类型。第一，CST可控驱动系统。此驱动系统的优点是可控制稳定性、传动效率及调速范围等，缺陷是体积大、安装不便及维护成本较高。第二，调速型液力耦合器驱动系统。此系统在启动时间、结构及使用寿命等方面均具有优势，但精度差，无法满足输送机的要求。实际应用时，企业需结合内部控制系统的情况，综合确定是否采用。第三，变频调速系统。此系统的功能相对单一，重在维持功率平衡，使各类驱动协调工作。第四，液体黏性传动系统。此系统具有传动、控制、传热及使用等功能。
2.3.2 保护系统。保护系统主要实现温度保护、输送带保护、打滑保护及滞物堵塞保护。其中，温度保护一般与烟雾报警互相搭配，具有防尘、灭火及控温等效果;输送带保护主要借助交替线圈与磁场探头，将收集的信息传输至PLC系统，该系统向工作人员发出警报;打滑保护应用速度传感器，可在输送带发生滚筒运行现象时立刻使输送带停车;滞物堵塞保护是为了避免杂物影响输送带的正常运行，需要探头为PLC系统发送信号。
3 结语
面对繁重的生产工作，企业有必要将PLC系统和变频器技术引入生产环节，以提升带式输送机的性能和生产效率，提高经济效益。
参考文献：
[1]张悦.带式输送机电气控制系统设计与研究[D].西安：西安科技大学，2018.
[2]冯凯，陈冰.PLC与变频器在井下带式输送机集控系统的应用研究[J].时代农机，2018（2）：130.
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