带式输送机起动制动一体化自动控制系统的研究
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【摘要】现阶段的散装物料输送中，带式输送机成为具有高效和连续性的运输设备，广泛进行应用。和其他的运输设备相比较，带式输送机可进行长距离和大运量的特点，其具有使用和经济性，同时具有简便和连续输送等一系列优势，而且其操作比较具有安全可靠性，极易使得带式输送机的控制系统呈现自动化和集中化。其可在矿山、建材和化工、港口以及粮食、电力和煤炭等众多工矿企业，成为具有高效性的机电一体化技术和装备最为重要的设备。
【关键词】带式输送机;起动制动;一体化;自动控制系统
现阶段，大部分带式输送机的生产方所使用的带式输送机控制系统只单独发挥起和停等作用，或者只对带式输送机整体系统中的某一部分设备，其中主要包括张紧、制动器和驱动单元以及综合性的保护装置等，从而有效进行监测和与控制操作，缺乏对带式输送机的速度和张力以及运量等关于输送机的必要信息量的实时监控，以此造成带式输送机在使用期间极易发生运行不平稳，严重者发生抖动情况，机器的带速和运量未合理和有效地进行匹配，造成电能的大量浪费。为达到安全以及高效的生产目的，带式输送机控制装置对机器所存在的加速度和速度的调节问题进行较好的解决。
一、带式输送机起动制动控制系统的现状
带式输送机在起动期间属于一个逐渐加速的過程，其主要是指由零逐渐加到最大值又降到零，使得输送带出现勃弹性变形现象，造成机器处于不稳定状态从而出现动张力。带速持续变高则机器的起动时间就会变短，也逐渐增加其动张力，其产生的瞬时冲击力也比较大，情况比较严重时则会对输送带以及其他零部件产生损坏。在现阶段，依据上述问题大型带式输送机所具备的软起动方式如何进行合理化使用，成为亟待解决的实际问题。
以往的电机具有直接性的起动方式明显满足不了大型带式输送机对现代的需求。就大功率和大运量以及长运距、高带速特点的一种带式输送机，如利用电机进行直接性的起动，起动时间比较单一，起动的加速度过大，所以会在起动时出现打滑现象。因为大型带式输送机具有较大的功率，如机器的起动时长较短，极易造成打滑。为消除机器的打滑问题，以此保障系统可有效的进行起动，有效的增加机器输送带和滚筒产生的摩擦力，一定对张紧装置所具备的初张力进行保障，所以有关的机器连接部件所承受的受力不断增大，可有效提高强度以及刚度，整体提高了带式输送机整体的早期投资。带式输送机在发生瞬态冲击大问题时，所产生的动态初张力可有效减少了机器输送带所使用的寿命，动态初张力在较大程度上的增加极易造成输送带的断带意外。为保障输送带进行可靠的运行，应该对输送带所具备的强度等级进行提高，可极大地提高了输送带的初级投资。在此期间，在输送带强度等级提高的同时，还应对滚筒直径进行加大，从而满足输送带的最小弯曲半径需求，最终增加了机械加工件的早期投资。因为机器电机的起动时间较短，起动力比较大，极易造成电机烧毁的意外事故，皆是由电动机功率的持续增加造成的。因此在选择电动机类型时应保障机器的安全系数得到提高，使得带式输送机在正常状态下进行额外消耗，具有大功率特征的电动机可在瞬间时间进行运行，其加大了对周边电网的冲击力，其较大程度上影响了供电情况。一体化自动控制系统具备过载保护功能的带式输送机在短时间的瞬时停车时，其电动机可不停止，从而较大程度上增加了电动机的使用寿命，带式输送机在低速状态的验带情况下，不会因为机器传动系统出现严重的发热而造成停车时出现故障，保障了检修工作处于正常状态。
二、带式输送机起动制动一体化自动控制系统的设计
第一，系统架构设计。因为带式输送机所使用的环境比较恶劣且具有极强的干扰性。所以，在进行带式输送机自动控制系统的设计时，应将可靠性作为设计的首要原则，现阶段自动控制系统多利用西门子S7-300型的控制器，其具有可编程特点。自动控制系统以其控制器为核心，主要由监控层和控制层、执行层及设备层多层进行有效的体系架构。为实现生产方面的自动化，在带式输送机自动控制系统在进行设计时应按照以下原则：（1）遵循安全和可靠性的原则;（2）按照成熟且具有先进性的原则;（3）具有规范性的原则;（4）遵循开放性以及具有标准合理化的原则;（5）可扩展化的原则;（6）可进行管理的原则。
第二，系统硬件设计本控制。带式输送机的一体化自动控制系统中的系统硬件主要是包括上位机和操作台以及UPS电源柜和PLC控制柜，另外还包括高低压开关柜和不同种类的保护传感器等部分组成，具体可分为检测、决策和执行单元，其可进行集控、手动和自动以及检修等不同工作方法，其具有各类型的通讯接口和协议，其有效的实现了人们可比较便利的在矿井调度中心实现对带式输送机的遥测和遥信以及遥控等操作。
综上所述，就现阶段大型带式输送机的具体工作需求，驱动装置的使用状态要想达到比较满意的状态，应保证机器的起动时间可进行适当的调整，使得带式输送机可进行平稳起动，同时可达到满载起动的目的。因为输送带在起动之前一直处于较为松弛的状态，为防止因冲击造成的损伤，一体化自动控制系统可使得输送带处于拉紧状态后进行起动，所以在起动初期后进行一段时间延迟，可有效将加速度进行一定程度的控制，可有效降低动态初张力，可极大地提高安全性，且在多电机起动或者多点中间起动期间减少输送带的早期投资，降低了对周围电网环境的冲击力。
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