运输机毕业设计论文

2024-05-29

运输机毕业设计论文(共8篇)

运输机毕业设计论文 篇1

前言

PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它 采用可以编制程序的存储器, 用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令, 并能通过数字式或模拟式的输入和输出, 控制各 种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系 统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。

皮带机是皮带输送机的简

本设计中采用 PLC 集中控制的办法,本设计中利用 PLC 简单可视化的程序, 采用了手动和自动控制的两种不同的控制方式。

本课程设计分为五章。第 1章主要介绍皮带运输机的相关概述, 第 2章介绍 皮带运输机控制方案确定, 第 3章介绍皮带运输机硬件设计, 第 4章介绍皮带运 输机软件设计,第 5章主要介绍皮带运输机软件调试结果。

目 录

前言....................................................................................................1 第 1章 皮带运输机概述...................................................................3 第 2章 皮带运输机控制方案.............................................................5 2.1 继电器控制..........................................................................5 2.2 微机控制................................................................................5 2.3 PLC控制.................................................................................5 2.4 方案确定..............................................................................5 第 3章 皮带运输机硬件设计.............................................................7 3.1 电路元件选择........................................................................7 3.2 主电路设计..........................................................................8 3.3PLC 接口电路设计.................................................................8 第 4章 皮带运输机软件设计.............................................................9 4.1 主程序设

计............................................................................9 4.2 自动子程序设计....................................................................9 4.3公用子程序设计....................................................................10 4.4 手动子程序设计..................................................................10 4.5 故障子程序设计...................................................................11 第 5章 皮带运输机软件调试............................................................11 5.1 公共调试....................................................................................11 5.2 软件调试....................................................................................11 5.3 系统联调...................................................................................12 第 1章 皮带运输机概述 1.1控制要求

皮带运输机由 4台皮带机组成, 4台皮带机分别用 4台电动机(M1~M4 拖动, 如图 1所示,控制要求如下: M1 M2 M3 M4 图 1 皮带运输机系统示意图

(1启动时先起动最末一台皮带机,经过 5S 延时,再依次起动其它皮带机: 1234555M M M M S S S −→−−→−−→−(2停止时应先停止第一台皮带机(M1,待料运送完毕后再依次停止其它皮 带机: 4321555M M M M S

S S −→−−→−−→−(3当某台皮带机发生故障时,该皮带机及其前面的皮带机立即停止,而该皮带 机后面的皮带机待料运完后才停止。例如当 M2故障时, M1、M2应立即停,经过 5S 延时后, M3停,再过 5S 后 M4停。

1.2皮带运输机简介及摘要

皮带传输机是一种连续运输机械, 也是一种通用机械。皮带传输机被广 泛应用在港口、电厂、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线。即可以运送 散状物料, 也可以运送成件物品。工作过程中噪音较小,结构简单。皮带传输机 可用于水平或倾斜运输。皮带传输机还应用与装船机、卸船机、堆取料机等连续 运输移动机械上。皮带传输机由皮带、机架、驱动滚筒、改向滚筒、承载托辊、回程托辊、张紧装置、清扫器等零部件组成。在大型港口或大型冶金企业, 皮带 传输机得到最广泛的应用。其总长度可大十几千米。

普通皮带传输机的提升角度一般不大 20度 , 原因是当皮带运输机的倾角大 于 20度时对大多数的物料来讲都会发生物料下滑的情况,即物料在皮带上的摩 擦力过小发生下滑。对输送煤炭的皮带传输机一般提升角度不大于 15度,对输 送烧结球团的皮带传输机提升角度不大于 12度。如果物料相对粒度较小,其提 升角度可选较大值。特殊的皮带传输机其提升角度可大于 45度,其皮带的构造 是特殊制造的。

皮带传输机的驱动装置由单个或多个驱动滚筒驱动, 驱动电机也可以是单个 电机或多个电机驱动。一般驱动装置包括电动机、减速机、液力偶合器、制动器 或逆止器等组成。偶合器的作用是改善皮带传输机的启动性能。制动器和逆止器 是为了防止当皮带运输机停机时皮带向下滑动。

皮带传输机的电气保护和控制装置主要有:拉绳开关、皮带跑偏检测开关、皮带打滑检测、皮带防撕裂检测、料流检测、堵料检测、皮带秤。

皮带传输机所用的皮带有多种选择, 如钢芯带, 帆布芯带, 尼龙带, 聚脂带 等。对载荷较小的皮带传输机一般选择帆布带。如果皮带的载荷较大时可采用钢 芯带。所谓钢芯带是皮带中的芯部采用较细的钢丝绳承受载荷。

皮带传输机的输送能力可以为几百千克 /小时到万吨 /小时, 皮带的宽度可以 从 100-200mm 到 2600mm。

第 2章 皮带运输机控制方案

控制方案有:继电器控制系统、微机控制方式、PLC 控制方式 2.1 继电器控制

控制功能是用硬件继电器实现的。继电器串接在控制电路中根据主电路中的 电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作, 以实现电力拖动装置的自动 控制及保护, 系统复杂, 在控制过程中, 如果某个继电器损坏, 都会影响整个系 统 的正常运行,查找和排除故障往往非常困难,虽然继电器本身价格不太贵, 但是控制柜的安装接线工作量大, 因此整个控制柜价格非常高, 灵活性差, 响应 速度慢。

2.2 微机控制

微机控制也具有软硬件结合实现功能的特点, 而且目前的微机系统有专业的工控 机适用于工业控制环境,一 般维修人员难以掌握其维修技术,成本也较高。2.3 PLC控制

由于它采用的是程序指令实现半导体电路来控制, 运行十分稳定、可靠;由于它 内部有特定的计数器, 可实现对皮带运输机的步进控制, 又照顾到现场电气操作 维修人员的技能与习惯, 特别是 PLC 的程序编制, 不需要专门的计算机编程语言 知识, 而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式, 使用户程序编制 形象、直观、方便易学,调试与查错也都很方便。

2.4 方案确定

通过对多种设计方案的比较, 决定选择可编程控制系统, 相比于继电器系统, 它性能可靠性高,接线很简单,系统不复杂,易于维护,性能先进,易于改造。和单片机系统相比, 它编程简单, 易于掌握, 连线简单。工业控制计算机控制系 统性能先进, 但是价格昂贵, 系统复杂, 对于本系统而言实在是大材小用。综上 所述, 本次设计应选

择 PLC 控制更为合理。根据对自动配料皮带运输机控制要求 的分析,可以确定输入信号由启动、停止按钮 SB1、SB2,物料传感器 SL1、SL2、SL3共计 5点输入:输出信号为搅拌电机接触器 M0、传感器 M1、传送带接触器

M2、传送带寄存器 M3,进料电磁阀 A、进料电磁阀 B、放料电磁阀 C ,共计 7点。综合上述分析系统要求, 考虑到系统经济型和技术指标, 可选用三菱公司的 FX2N 系列 PLC ,机型为 FX2N-16MR。

该机基本单元有 8个开关量输入点, 8个开关量输出点,能够满足系统控制 要求。

按下启动按钮 X0, M20接通并自保, 同时使并联在第 2行及串联在第 3行的 M20动合触点闭合,此时 M0接通并自保,第 3行串联的动合触点(为开启进料 电磁阀 A 准备及串联在第 12行的 M0动断触点断开(切断执行皮带停止转动系 统 ,同时 M1接通并自保,使串联在第 4行的 M1动合触点闭合(为开启进料电 磁阀 B 作准备及串联在第 2行的 M1动断带触点断开(切断初始步系统,同 时使 Y4接通,物料 A 电磁阀打开,物料流入容器。

第 3章 皮带运输机硬件设计 3.1 电路元件选择

表 3-2 PLC I/O元件明细表

由题目给出的控制要求, 可以把顺序功能图分为 12步, 连同初始步共 13步。每 一步驱动相关的负载, 设计思路同 STL 顺序功能图一样, 图 4-2给出了用 M 代表 步的顺序功能图。需要注意的是 M7步的转换条件是料位露出下传感器,也就是 X4由 ON 变为 OFF ,所以转换条件应该是 X4,下面是与顺序功能图对应的梯形图 4-3.图中 X0为启动信号, X1为停止信号,如果启保停辅助继电器 M20为 ON , M0为 ON 后能马上状态转移, 系统继续工作:如果 M20为 OFF , M0为 ON 后不能转移, 系统停在初始步。编写梯形图时,必须把所有够使 M 为 ON 的条件全部考虑到, 比如 M0电路, M20为活动步情况下, T8为 ON 将会使 M0为 ON ,所以将 M12、T8的常开触点串联作为 M0的启动电路。可编程控制器开始运行时应将 M0置 ON , 否则系统无法正常运行, 故将 M20的常开触点与上述的电路并联, 并联后还应并 联上 M0的自保触点。M0后续步 M1为 ON 应将 M0线圈断开,所以后续步 M1的常 闭触点与 M0德 线圈串联。对于传送带的启动, 为了避免在前段运输皮带上造成

无聊堆积,要求逆物料流动方向按一定时间间隔顺序启动 PD-

3、PD-

2、PD-1, 停止时, 为了使运输皮带上不残留物料, 要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺 序启动 PS-

1、PD-

2、PD-3, M7、M8两步都驱动负载 Y6,为了避免双线圈输出, 用 M7、M8的常开触点并联集中驱动 Y2。具体的程序分析过程见 4.4节。

以 M 为编程软件的顺序功能图和 S 为编程软件的顺序功能图一样, 一般情况下, 每一步为 ON 时都要驱动一定得负载,条件不满足活动不转移。在状态转移过程 中, 相邻两步的状态同时为 ON 一个周期, 对于那些不能同时接通的外部负载(如 正反接触器,为了保证安全,必须在外部设置硬件互锁。

3.2 主电路设计

3.3PLC 接口电路设计

由于学校 PLC 实验室所装 PLC 型号均为 S7-200 CPU224XP CN,考虑到硬件调试 的方便性,故 PLC 的型号定为 S7-200 CPU224XP CN。另外,由于此型号 PLC 自 带的输入点在实际应用时不够用,故需要外部扩展数字量输入模块(EM221CN 8×24V DC。具体 I/O接线图如图 3-2所示, 第 4章 皮带运输机软件设计 4.1 主程序设计 图 4-1 主程序 4.2 自动子程序设计

根据对自动配料皮带运输机控制要求的分析, 可以确定输入信号由启动、停 止按钮 SB1、SB2,物料传感器 SL1、SL2、SL3共计 5点输入:输出信号为搅拌 电机

接触器 M0、传感器 M1、传送带接触器 M2、传送带寄存器 M3, 进料电磁阀 A、进料电磁阀 B、放料电磁阀 C ,共计 7点。

图 4-2 自动子程序 4.3公用子程序设计

公用程序(如图 4-6 用于处理各种工作方式下都要执行的任务, 以及不同工作方 式之间相互切换的处理。

左限位开关 I1.0、上限位开关 I1.2的常开触点及抓紧限位开关 I0.7的常 闭触点串联电路接通时, “原点条件” M1.5为通电状态。当机械手处于原点状态 时, 在程序执行的第一个周期(SM0.1为 ON 或系统处于手动状态时, 初始步对应 的 M0.0被置位,为进入自动工作方式做好准备。如果此时 M1.5为 OFF ,亦即原 点条件不满足则 M0.0被复位, 初始步为不活动步, 按下启动按钮 I0.3也不能进 入下面的步,这时,系统将无法在自动方式下工作。

图 4-3 公用子程序 4.4 手动子程序设计

输出电路是自动程序的一部分,主要是对当前执行的步进行汇总,由输出点 输出以驱动外部设备。M1.6是急停条件, 当满足条件时, Q0.0~Q0.6全部复位, 机械手将停在急停瞬间的状态,急停信号由启动信号取消。

图 4-4 手动子程序

4.5 故障子程序设计 图 4-5 M1 故障子程序 图 4-6 M2 故障子程序 图 4-7 M3 故障子程序 图 4-8 M4 故障子程序 第 5 章 皮带运输机软件调试 5.1 公共调试 在上位机上编写好公用程序,对其进行编译,编译无错误后下载到 PLC 中。按照 PLC I/O 接线图接好,开始调试。首先打开 PLC 的上位机监控,然后开启 PLC 电源。当开关 I1.0 和开关 I1.2 动作且开关 I0.7 处于断开状态时,可以看 到 M1.5 线圈处于通电状态,此时打开开关 I0.0,线圈 M0.0 置位,打开自动程 序则可看到 M0.0 线圈处于通电状态,而且 M0.1~M1.2 均处于断电状态,按下启 动按钮 I0.3,无动

作。5.2 软件调试 将设计好的程 极管来显示,一般不用接 PLC 实际的负载(如接触器、电磁阀等。可以根据 功能表图,在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号,如限位开关触点 的接通和断开。对于顺序控制程序,调试程序的主要任务是检查程序的运行是否 符合功能表图的规定,即在某一转换条件实现时,是否发生步的活动状态的正确

变化,即该转换所有的前级步是否变为不活动步,所有的后续步是否变为活动步,以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。在调试时应充分考虑各种可能的情 况,对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种 可能的进展路线,都应逐一检查,不能遗漏。发现问题后应及时修改梯形图和 PLC 中的程序,直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要 求。如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大,为了缩短调试时间,可以在 调试时将它们减小,模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。在设计和模拟调 试程序的同时,可以设计、制作控制台或控制柜,PLC 之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。5.3 系统联调 <1>输入继电器(X)PLC 的输入端 进制输入的地址,输入 X000 ~ X007,X010 ~X017,X020 ~X027。它们 一般位于机器的上端。<2>输出继电器(Y)PLC 的输出端子是向外部负载输出信号的窗口。输出继 电器的线圈由程序控制,输出继电器的外部输出主触点接到 PLC 的输出端子上供 外部负载使用,其余常开/常闭触点供内部程序使用。输出继电器的电子常开/ 常闭触点使用次数不限。输出电路的时间常数是固定的。各基本单元都是八进 制输出,输出为 Y000 ~Y007,Y010~Y017,Y020~Y027。它们一般位于机器 的下端。<3>辅助继电器(M):PLC 内有很多的辅助继电器,其线圈与输出继电器一 样,由 PLC 内各软元件的触点驱动。辅助继电器也称中间继电器,它没有向外的 任何联系,只供内部编程使用。它的电子常开/常闭触点使用次数不受限制。但 是,这些触点不能直接驱动外部负载,外部负载的驱动必须通过输出继电器来实 现。如下图中的 M300,它只起到一个自锁的功能。FX2N 中普遍途采用 M0~M499,在 共 500 点辅助继电器,其地址号按十进制编号。辅助继电器中还有一些特殊的辅 助继电器,如掉电继电器、保持继电器等,在这里就不一一介绍了。

结束语 这个学期开设了 PLC 实训的课程,跟以前所有开设的课程有很大的区别,这 门课程的灵活性很强,充分发挥自己的潜力;其实学习的过程当中并不一定要学 到多少东西,个人觉得开散思维怎样去学习,这才是最重要的,而这门课程恰好 体现了这一点。此次的实训以 以使自己的处理问题要快一些,少走弯路。多改变自己设计的方法,在设计的过 程中最好要不停的改善,让我深切的认识到实践的重要性我会更加注重自己的操作能力和应变能力,多 与这个社会进行接触,让自己更早适应这个陌生的环境,相信在不久的将来,可 以打造一片属于自己的天地。经 过 一 周 的 实 训,首 先 我 们 都 很 喜 欢

参考文献 [1] 万太福,唐贤永 编著,《可编程序控制器及其应用》,重庆大学出版社,1994 年,第 8 版。[2] 李振安 主编,《工厂电气控制技术》,重庆大学出版社,1995 年,第 6 版。[3] 邵裕森 主编,《过程控制技术》,中央广播电视大学出版社,1998年,第2 版 [4] 廖常初 主编,《PLC基础及应用》,机械工业出版社,2004年,第一版,第3 次印刷 [5] 郭敬枢,庄继东,孔峰 主编《微机控制技术》,重庆大学出版社,1994年,第5版。[6] 廖常初 主编,《可编程序控制器的编程方法与工业应用》 重庆大学出版社。,[7] 互联网相关网站:中华工控网;三菱技术网;仪表与传感器技术网等。[8] 中华人民共和国国家标准 电气制图.北京: 中国标准出版社 [9] 林晓峰 主编 《可编程控制器原理及应用》高等教育出版社 [10] 朱绍祥 月 张宏生 《PLC 的原理及应用》上海交通大学出版社 1987 年 1991 年 4 月 1988 年 12

运输机毕业设计论文 篇2

皮带运输机作为煤矿生产运输的关键性基础设备,在煤矿获得广泛应用的同时也为煤炭企业生产高效、高质的开展提供了必要保障。但是皮带运输机作为机械化设备,在实际应用中也难免会出现各类故障,如这些故障没有及时发现,便可能引起整个运输系统瘫痪。鉴于此,针对皮带机在选矿厂中的使用,设计一种通用型皮带运输机故障监测系统,从而为生产作业运行的安全高效提供有力保障[1]。

1 运输机故障

鉴于选矿厂生产环境的恶劣性、输送矿物原料体积和重量不均性及其经常受到不均衡作用力与尖锐物体影响的情况,皮带使用中常出现打滑、断带、跑偏、超负荷运行等问题。由这些故障所引起的皮带线速度变化示意图如下图1所示。

一般而言,皮带打滑故障主要是因为主动滚筒与皮带在相遇点张力高于两端张力最大值而引起,发生打滑后皮带运输机运行效率会大幅下降;皮带跑偏故障的诱因相对较多,通常来说多是因为皮带两侧驱动力不均衡或滚筒、托辊等对皮带施加侧向作用力所导致。跑偏事故对皮带运行速度虽不明显,但可能诱发皮带脱滑等严重事故;皮带断带故障多是由于皮带强度不足所引起,此类故障一旦发生会立即导致整个运输线的完全瘫痪;皮带超负荷是皮带所运载矿料重量过大所致,严重的可能引起皮带运输机停机[2,3]。

2 皮带运输机故障监测分析

2.1 皮带打滑监测

一旦发生皮带打滑现象,皮带运行速度同其主动辊线的速度会出现失衡现象,这种现象能够借助监控装置对皮带靠轮转速ν与主动辊转速νN的测定而判定是否出现打滑。将主动辊筒测速电机连接构成测速装置,当设备运行时测速电机可针对其运行状态发出0 V~10 V不等的电压,当电压等于10 V时表明主动辊运行速度正常。针对皮带速度的测定通过紧邻皮带的靠轮与相连的测速电机实现,运行时输出电压也是介于0 V~10 V。通过对比两者输出电压即可知道皮带是否出现打滑现象[4]。

2.2 皮带跑偏监测

针对皮带运输机跑偏故障可通过跑偏限位装置予以纠正,下图2所示即为皮带跑偏限位装置结构示意图。

通常而言,跑偏限位装置能够依据跑偏位移的多少将跑偏故障进行分级。当出现一级跑偏事故时,报警电路会被立即激活,发出警示信号,提醒技术人员进行故障检修;当出现二级跑偏故障时,发出故障警报的同时急停电路也会被激活,立即组织皮带运输机的继续运行,以保障设备安全[5]。

2.3 皮带断带故障监测

皮带断带故障监测需借由断带开关进行监测,断带开关成对布设于皮带两侧,通过两段钢丝绳进行相连,其布设原理如图3所示。

将钢丝绳一端固定于托架上,一端连接断带开关弹簧球,从而在皮带下方构成同皮带槽相平行的线路。皮带运输机正常运行时,钢丝绳不会同皮带发生接触;而当皮带发生断裂时,钢丝绳便会被触动,从而拉起弹簧球,使得断带开关发出报警信号。

2.4 皮带超负荷监测

皮带运行由运输机主动辊带动进行,一旦皮带出现超负荷运转,主动辊驱动电机电流便会相应增加。根据这一原理,可借助电流互感装置对驱动电机电流进行测定来判定皮带负载情况。一般而言,皮带运输机运行时偶尔出现超负荷现象属于正常范畴,因此需对监测装置所测定超负荷运行时间进行设置,一旦运输机超负荷运行超过设定时间阈值,则监测装置便会立即发出报警信号并切断电源,避免电机被损毁[6]。

3 监测系统设计

3.1 硬件系统设计

监测系统以ATC8051型单片机为核心组件,外围主要由LED显示装置、逻辑门驱动电路、主动辊与靠轮测速装置、跑偏限位装置及皮带断带开关等构成。

整个硬件系统模拟量转换电路选用A/D转换芯片,芯片的三个端口分别同单片机的P1.0、P1.1、P1.2三个接口连接,并设置相应模拟通道。针对不同的故障类型,监测系统会分别通过相应的反应回路进行故障判定,从而实现对不同故障的同时管理,提升设备运行效率。

3.2 软件系统设计

监测系统选用C语言进行程序编写,整体可划分为主程序与显示子程序两部分。其程序控制流程示意图如图4所示。

程序初始运行后,会依照预设流程对皮带是否存在打滑、跑偏、断裂、过载等故障进行判定,并根据所得数据分析其相应的故障等级,制定针对性的故障处理方法。同时,监测所得各项结果通过LED显示屏显示,从而便于作业人员实时了解皮带运行状态信息。

4 结语

皮带运输机作为现代化煤炭生产运输环节中的关键核心,确保其运行持续、高效意义重大。因此,针对当前皮带运输故障监测存在的故障类型多、监测方法分散等不足,设计集监测、故障警报、故障显示等功能于一身的皮带运输机故障监测系统十分重要。系统借助单片机具有体积小、能耗低、功能强、稳定性好等诸多优势,结合现场应用,确保了系统设计科学、合理,为煤矿生产作业有效开展提供了保障。

摘要:针对皮带运输机常见故障,在开展原理分析的基础上,设计相应的故障监测系统,实现监测、故障警报、故障显示等功能的有效结合,从而为矿井运输作业的开展提供了良好借鉴与参考。

关键词:皮带运输机,故障监测,故障分析,系统设计

参考文献

[1]杨军亮.浅谈胶带运输机在线监测与故障诊断系统在矿井的应用[J].电子世界,2014(17):114-115.

[2]刘晓宁.煤矿皮带输送机的故障分析及智能监测研究[J].煤炭与化工,2016(8):94-95.

[3]宋伟.井下皮带输送机运行状态在线监测系统[D].青岛:青岛科技大学,2014.

[4]张庆丰,孙买占,李新建.浅谈主皮带电控系统常见故障的分析与处理[J].煤矿安全,2001(2):17-19.

[5]牟学鹏,邵军,衡军山.带式输送机故障监控系统的设计与实现[J].煤矿机械,2010(5):246-248.

桥式起重运输机的供电设计 篇3

【关键词】滑触线;计算电流;尖峰电流;线路压降;动稳定校验

引言

桥式起重机是在高架轨道上运行的一种桥架型起重机,又称天车。起重机通常采用滑触线供电方式。在设计中若能较为准确的计算出天车的计算电流与尖峰电流,选择最合适的滑触线规格,再经行压降计算校验通过后,可从供电电缆、滑触线开关箱、天车滑线、上级配电屏、变压器等各个方面节省投资。

起重机的供电

(1)起重机宜由专用回路供电,一般可引自配电屏,重要的或特大型起重机宜直接引自变电所。(2)起重机通常采用滑触线或软电缆供电。(3)起重机的滑触线上不应连接与起重机无关的用电设备。

负荷计算

起重机负荷计算分为计算电流和尖峰电流两部分。计算电流用于选择滑触线的型号及初步选择滑触线供电电缆的规格。尖峰电流则用作校验滑触线及供电电缆的电压降。

2.1计算电流

确定起重机计算电流的方法很多,有需要系数法、二项式法、负载系数法等。在采用二项式法或需要系数法计算时,因为起重机负荷为断续工作制,按照规定,必须将额定功率统一换算成负载持续率为25%时的有效功率进行计算,计算比较复杂。同时,二项式法中,可采用的系数值c、b(见表一)范围太小,上、下二个系数值之间相差太大,在确定选用哪个系数值时比较困难,往往造成计算结果偏大或偏小。

目前国际上通用的计算方法是按照起重机上不同传动机构的工作级别(M级或A级),折合成该机构传动电动机的负载持续率(FC%)来进行计算。这种计算方法,不用根据生产的繁忙程度来选择不同的计算系数,而是直接根据起重机资料中的各电机的工作级别来选择相应的负载系数,计算简单可靠,被称为负载系数法。

采用负载系数法计算时,不可能同时工作的负荷可不列入计算容量中,供检修起重机用的电动葫芦等亦不列入计算容量中。在统计设备容量时,应考虑增加空调和照明等辅助设备的用电量,可根据起重机的大小,每台起重机增加15~30kW的用电量。

2.2尖峰电流

为了验算滑触线路上的电压降是否在允许范围以内,需用尖峰电流来进行检验,尖峰电流的计算公式如下:

最大电流式中,Ijs计算负荷电流(A);IJD最大一台电动机额定电流(A);MJD最大一台电动机额定功率(KW);K最大一台电动机起动电流倍数(卷线型电动机K=2,笼形电动机K=5);∑M所有电动机额定功率之和(KW)。按照尖峰电流计算公式,上述举例中的尖峰电流计算如下:∑M=255Kw;Imax=204.8+52*2*(2-52/255)=391.6A

线路压降校验

滑触线路上的电压降是否超过允许值范围,是选用滑触线时必需考虑的问题,验算时,应以尖峰电流来进行验算,从动力变压器的二次侧到最远一台起重机上的电动机端子处的总电压降不超过15%,考虑到在起重机上的线路中还有3%的电压降,所以验算时,包括供电线路在内的滑触线上的电压降不得超过12%。

滑触线的动稳定校验

当两根平行导体中分别有电流通过时,则沿导体长度均匀地产生一相互作用力,如果当短路发生时,产生的短路电流,其作用力有可能达到破坏程度,因此在选择滑触线时,要对滑触线的强度进行动稳定校验,需由滑触线制造厂提供滑触线的最大应力(kg/cm2)和抗弯矩(cm3)数据,然后再根据采用的相间距离和支持点距离来计算出允许的三相短路电流值,如果小于低压配电系统中的短路电流值,要相应改用较大载面的刚性滑触线或缩短支持点间的距离,以满足强度的要求。

结束语

交通运输毕业论文 篇4

今年下半年,车站三级六场改造即将进入实战阶段。届时,大面积施工将会给运输组织工作造成极大的困难。按现有的技术设备和运输组织模式,必须进一步提高车站的改编作业效率,才能适应新形势下运输工作需要,确保干线安全畅通。

因此,有必要深入分析影响车站改编作业效率的环节和因素,探讨提高的对策与措施,全力备战即将到来的三级六场改造。

1 昆明东站现状

1.1昆明东站概况

昆明东站位于云南省昆明市官渡区,沪昆线K2629+987米处。站型为单向混合式三级四场。设自动化驼峰一座,驼峰解体作业采用双推单溜作业方式,调车场尾部有牵出线2条,配备调机6台(驼峰、峰尾、货场各2台)。

其技术性质为区域性编组站,业务性质为货运站,查定等级为特等站。是沪昆、成昆、南昆三条干线的交汇点,主要承担沪昆、成昆、南昆三条干线和东王支线到发列车的解编作业。其货场办理整车的到发和各专用线的取送业务,并担负局管内的货车除污、洗刷、消毒及篷布修管业务。 1.2昆明东站改编能力现状分析 1.2.1车站改编能力利用率已趋于饱和

根据最新的《车站行车工作细则》核定的昆明东站的改编能力为6598辆。据此计算的车站改编能力利用率见表1:

从表中可以看出:车站改编能力利用率已趋于饱和。 1.2.2办理车流量持续快速增长

表2为自来昆明东站日均办理车数数据:

=a+b×趋势基本呈现为一条逐渐上升的直线,因此,可设其拟合直线方程为yt,建立预测模型,有关参数的计算数据见表3:

表3 办理车数拟合直线方程计算表

Y计算得,b=79323

该直线趋势的预测模型为:

根据19以来实际办理车数与回归方程绘制的趋势图如图1:

图1 办理车流趋势分析图

根据回归方程预测:昆明东站的办理车数将达到7826辆,将达到8189辆,将达到8552辆,随着运量的增长,编组站的改编能力与运量之间的矛盾日益加剧,对衔接干线及区域运量的进一步增长将产生较大制约。

2 影响昆明东站改编作业效率的因素分析

2.1点线协调能力不足,列车到发不均衡程度加剧

昆明铁路局是尽头局,日常作业组织受到较多限制,加之受技术设备能力的限制,作业组织中“点”能力不足的矛盾较为突出。自铁路第六次提速调图后,运输密度日益增大,列车运行图的刚性越来越强,对运输秩序的抗干扰能力相应减弱,遇有突发事故将大面积打乱列车正常运行秩序,点线协调能力不足的矛盾较为突出,加上目前铁路客货混线运行的方式、设备检修、施工频繁等原因的影响,列车到发不均衡程度加剧。

列车到发不均衡对车站改编能力的影响表现在以下几个方面: 2.1.1列车不均衡到发对改编作业的影响

其一:货物列车集中到达的影响。根据《车站行车工作细则》查定的作业时间标准,每解体一列货物列车需占用驼峰14.7分钟,据此计算,驼峰每小时最多解体货物列车4列。而在实际工作中,在高峰时每小时有7列货物列车从到达场接入,驼峰解体能力无法适应。同时,由于列车的集中到达,货检、车号、列检、拉风等作业人员不能在规定时间内完成作业,造成列车待解,后续列车因到发线不能及时腾空而接不进来,严重时造成大面积列车等线。

昆东调车场共有24股分类线,扣修车占用3股分类线,其余21股道须分解

33个组号的车流,编组场分类线不足的矛盾十分突出,在列车密集到达时段,为了不影响接车,避免等线发生,只能混线使用分类线,加大了峰尾区作业的难度,造成驼峰、峰尾调机频繁整场、翻钩,根据统计,20上半年,驼峰调机平均每日整场7次,190辆,峰尾调机平均每日整场8次、43辆,对车站作业效率造成了一定的影响。

其二:货物列车密集出发的影响。在货物列车密集出发时段,出发作业受列检小组能力、机车供应不足的影响,造成列车待发时间延长,使得出发场线路不能及时腾空,后续列车集结满轴后不能及时送入出发线,长时间占用编组场分类线,影响驼峰解体作业,造成驼峰等股道下车。 2.1.2车流结构不均衡对改编能力的影响

其一:车流过小的影响。当到达某一方向车流过小,由于这类车流长时间占用调车场分类线集结待发,使得车辆长时间在站滞留,降低了货车使用效率。同时,也易造成等流晚点,或无流放单机的情况,浪费运行线,影响运行秩序。

其二:车流集中到达的影响。在某一方向到达车流集中到达时,由于编成车无运行线开行,长时间在站滞留,将造成该方向车流持续增大,严重时形成积压,影响驼峰推峰作业,降低车站的改编作业效率。

2.1.3频繁施工和旅客列车密集到发对车站改编能力的影响

伴随铁路大范围提速,对线路和设备的要求越来越高,相应的检修、施工也越来越频繁。仅就驼峰而言,例行的检修项目就有每日1个小时停轮修、每月两个小时的大缓检修和自动化较验。而检修、施工作业一般集中在白班进行,对改编能力的影响较大。从旅客列车的到发情况看,旅客列车的到发相对集中在白班。表4为年上半年各时间段旅客列车到发情况:

从表中数据可看出,旅客列车密集到发集中在白班的7点至12点,16点至18点这两个时间段。因此白班的改编作业受旅客列车密集到发和施工影响较大,易造成到解系统无列车可解,到达和驼峰解体能力虚糜,能力空费严重;编发系统有列车不能出发的局面。货物列车待发时间延长,上、下行出发场股道利用率低下。在旅客列车密集到达和施工结束后,货物列车密集到发,到达场、编组场、

出发场出现阶段性能力紧张。

2.1.4货物列车不均衡到发对机车交路的影响

由于货物列车到发不均衡的影响,易出现某时段机车供应不足,机车交路紧张,机列发生阶段性不匹配,产生机列衔接问题,造成货物列车晚点、停运或是无流放单机,严重影响运行秩序。

2.2上行出发场能力紧张,改编系统出口不畅

根据最新的《车站行车工作细则》核定,昆明东站解体能力为3318辆,编组能力为3280辆,编组能力略小于解体能力,常态下车站的能力基本上是协调的,但若考虑车流到达不均衡因素,到达场通过能力受制于驼峰解体能力,驼峰解体能力受制于峰尾编组能力,峰尾编组能力受制于上行出发场能力的情况较为突出。

2.2.1上行出发场场股道运用紧张

其一:技术设备的限制。昆东上行出发场仅有6股道的出发线,承担沪昆、南昆、王家营三个方向的列车出发,其Π道为正线通过客车,与货场交换车流。从现行运行图看,每日在上行出发场出发的货物列车58列,通过旅客列车35列,平均每日与货场交换车流17次。上行出发场股道运用极为紧张。

其二:开行无调中转列车的影响。今年上半年,昆明东站无调比重达到23.9%,同比增长5.7%,日均无调中转出入车数为1649辆,同比增加479辆,无调中转列车开行比率大幅提高。具体情况见表5:

表5 无调中转列车开行情况统计表(单位:辆)

无调中转列车接入出发场股道后在出发线的平均停留时间为2.3小时,占用出发线时间较长,造成出发场股道运用紧张。

2.2.2交叉干扰严重

由于上行出发场无机待线,与货场交换车流必须穿越正线。通过客车、出入库机车、货场交换车流、出发列车之间易形成干扰,产生非正常等待时间,导致

上行出发场能力紧张。

2.2.3上行场能力紧张对改编系统的影响

在列车密集到发时段,上行出发场股道运用紧张,峰尾编成车辆无法及时送入发车线,不能及时腾空调车场分类线,对后续列车的编组产生影响,致使调车场保有量激增,使得调车场内驼峰溜放车辆停留空间受到限制,经常产生“堵门车”,由于溜放线路距离不足,小缓定速给定值下降,影响驼峰作业效率,使车辆待解时间延长,影响接车,继而造成等线。可以说,上行出发场能力紧张已成为昆明东站整个改编系统的制约瓶颈。

2.3调车作业计划编制及执行过程中存在的问题。

2.3.1计划编制质量上存在的问题

在计划的编制中,不同程度的存在作业组织缺乏前瞻性、预见性;计划编制缺乏合理性、协调性、连贯性;作业时间预计不准,计划下达不及时;调机和股道运用不合理,盲目下峰取送车、整场;交班计划安排不当,导致调机过点交班影响下班作业等情况。

2.3.2计划执行过程中存在的问题

在计划执行过程中,不同程度的存在解体前准备工作不充分,造成峰顶停轮处理;驼峰作业间隔时间延长,车辆技术检查、货运检查、排风摘管等到达作业时间超标,耽误解体作业;提钩错误,造成重复作业,影响解体效率,出现推峰速度掌握、缓行器应用不好,致使车辆溜放不到位,造成调机需下峰顶车作业。

2.4站区联劳协作还需进一步加强

表6是对2010年上半年技检超时情况的统计。从表中数据可以看出,昆明东站到达技检作业超时的情况十分严重,对驼峰解体作业造成了一定的影响:

表7为货物列车始发晚点情况统计。从表中数据可以看出在晚点原因中,因机务原因造成的晚点是最多的,占晚点列数的41.9%,机务原因晚点中绝大多数是由于机车交路引起的晚点:

表7:2010年上半年货物列车始发晚点情况统计表(单位:列)

铁路是一个大的联动机,运输组织工作涉及车、机、工、电、辆多个部门。由于各部门间的调度指挥模式相对独立,经常出现结合部相互制约、配合不到位、信息不畅通等问题,制约了车站的改编作业能力。因此,必须加强站区的联劳协作,有效减少作业联系脱节的情况,达到车流、机车、技检等作业环节有效接续,方能全面提升运输生产效率。

3 提高昆明东站改编作业效率的对策

3.1超前预控,降低列车到发不均衡的影响

车流有序、均衡到达,是确保车站改编系统正常作业、充分发挥编组站作业能力的重要前提条件。降低列车到发不均衡对改编能力的影响应从以下几个方面着手:

3.1.1加强联系,减少列车密集到达程度

车站调度员应加强与路局调度所的联系,在列车密集到达、车流积压超过编组站改编作业能力时,及时向行调报告,使行调能够提前安排到达列车在途中保留,或允许改编作业量小的解体列车直通运行至金马村、羊堡或昆明西站以后再对车流进行适当处理,减少列车密集到达程度。

在列车密集到达时车站值班员加强与行车调度员、车站调度员的联系,根据列车预报合理安排接车顺序,确保按计划接车。可以优先接入不需要进行技检作业的小运转列车,减少调机等检的情况,提高解体效率。

3.1.2优化作业组织,压缩繁忙时间带的技术作业时间

从表8数据可以看出:货物列车的到发相对集中在夜班,高峰期是夜班的第

三、第四个阶段。可根据车流到达的规律性安排出与其相适应的作业时间带,加强繁忙时间段的作业组织工作,在列车密集到达时,车站调度员应根据车流情况合理安排调机工序,并提前告知货检、车号、列检、拉风作业人员,避免等工现象。做好准备工作,努力压缩在这一时间带的技术作业时间。

3.1.3合理调配,充分发挥列检小组能力

在列车密集到达时段,受列检技检能力的影响,等检的情况时有发生,制约

了统筹兼顾、平衡作业的组织原则的开展,造成非生产时间增加,影响了作业效率的发挥。为有效缓解密集出发时段列检小组技检能力不足的情况,建议调整列检小组布局,变现在的上、下行出发场列检人员分场作业的方式为集中作业。安排列检人员在上、下行信号楼中部等待作业,根据上、下行出发场货车始发情况灵活调用列检小组,合理调配列检小组能力,避免某一场列检小组人员无作业,而另一场等列检作业的情况。

3.1.4加强车流组织,努力压缩现在车保有量

车站调度员充分利用现车预确报系统,及时掌握车流动态,做到对车流情况心中有数,加强与局调度所的联系,提高车流组织的预见性和前瞻性,在车流较大时组织加开列车。在不影响安全的前提下,多组织超轴,尽量避免欠轴。与此同时,还要注意组织列车正点始发,避免晚点和丢运行线。

3.2协调作业,释放改编能力

3.2.1采取措施,缓解上行场能力紧张局面

在兼顾驼峰能力与峰尾能力的基础上,大力提高上行出发场能力,可实现整个改编系统效率的提升。针对上行出发场能力紧张的局面,应该采取以下措施:

其一:加强无调中转列车的作业组织,提高货物列车正点率。避免晚点列车、无调中转列车长期占用上行出发场股道,影响后续列车的出发作业。必要时组织沪昆和南昆车流在下行出发场反发,缓解上行出发场股道运用紧张的局面。

其二:与货场交换车流尽量安排在编组场进行,可有效缓解上行出发场股道运用紧张的局面。

其三:车站值班员要准确掌握待发列车作业进度、机车交路、整备作业和出库时间,加强与机务、列检等相关单位的沟通协调,减少列车待发时间,使列车快速发出,避免后续列车等线编组的情况发生。

3.3.2巧安排,灵活运用股道

股道的运用应遵循“定而不死,活而不乱”的原则,根据当时的具体情况灵活变通,而不是一成不变:

其一:到达场值班员接车时要充分考虑接车股道,减少接发列车与驼峰调机之间的干扰。尽量组织调机的平行作业,提高解体效率。

其二:根据车流情况,适时采取驼峰协助峰尾编组货物列车或是峰尾协助驼峰解体货物列车和禁溜车辆等措施,使各场到发线能力相对均衡。

其三:驼峰下车时尽量组织1、2线束与3、4线束交替作业,可以有效减少钩与钩之间的间隔时间。难行车辆(如空车)下峰时尽量利用驼峰2、3线束,若利用1、4线束下峰,因难行车走行距离相对较短,难以溜放到预定位置,会增加驼峰调机下峰顶车次数,或造成峰尾编组时两股道加车,影响作业效率。

其四:在编组南昆方向的反发列车时尽量将其编入下行出发场1-3道,可有效减少出发列车与峰尾调机之间的干扰。

3.2.3统筹兼顾,施工运输两不误

对信、联、闭停用等施工难度大、影响范围广的大型施工,专门组织制定施工办法及行车组织措施。施工前加强与上级主管部门的协调与联系,争取路局对施工期间车站的运输组织工作的有力支持,对列车运行、车流组织进行适当调整,为施工创造良好的外部条件。

值班站长、站调在编制日班计划、阶段计划时,充分考虑施工影响,克服因施工导致的不均衡运输带来的作业组织困难。强化各作业环节的协调与配合,缓解施工给运输组织带来的压力,确保安全、生产、施工三兼顾,将施工对运输生产的影响减至最少。

3.3科学规划,提高计划编制质量

3.3.1打好“交班基础”,为下班作业创造良好条件

“交班基础”是衡量调度工作完成质量的一项重要指标,它起到承上启下的作用,直接影响到下一班工作质量的好与坏。打好“交班基础”,积极为下一班组创造良好的接班条件,是保障运输秩序和车站畅通的首要条件。

3.3.2加强计划的科学性与合理性

值班站长、站调缜密编制“班计划”、“阶段计划”,强化全局控制与驾驭能力,加强作业组织的预见性、前瞻性与主动性。班计划的编制做到从实际出发,抓住重点,全盘兼顾。阶段计划必须保证实现班计划任务,阶段计划编制后,要向机务、车辆等部门认真传达,提出作业难点和作业重点,积极组织实现阶段计划。

助理调度员对调车作业计划的编制和股道运用要有前瞻性。尽量避免变更计划。驼峰作业做到“解一看三”,根据编组场存车情况,停留车位置,有预见的做好峰下整理。调车区长要加强联系,及时组织机车动车,尽量组织平行作业,掌握调车机作业进度,做好作业衔接,确保调车作业计划在规定时间内完成。

3.4发挥合署办公优势,加强站区联劳协作

为实现信息畅通、资源共享,努力消除联系脱节和结合部夹层问题,充分挖掘运输生产潜力,进一步提高编组站作业效率,路局在昆明东站推行了编组站、机务、车辆三部门合署办公制度。自5月10日正式开始实施以来。取得了一定的成效。但是在合署办公推行过程中依然存在一定问题:车站调度、驻站机务、车辆调度员对相互系统的作业特性,标准还了解不够,导致相互沟通和协作的深度不够。对机车出入库、技检作业盯控协调力度还不够,超时现象时有发生。在

今后的工作中应进一步发挥合署办公的优势,加强运输、机务、车辆、信息等部门的联系,协调解决工作中存在的问题,不断优化组织模式,加强站区联劳协作,为提高昆明东站改编作业效率作出更大的贡献。

3.5多余设备,建议拆除

目前,昆明东站峰尾区采用三级停车器,实际使用情况证明,两级停车器已能满足“停车”要求,建议拆除第一级停车器,以增加股道容车数。

4 结束语

分析影响改编作业效率的因素与研究解决对策是一项长期工作,对于昆明东站而言,快速、优质、高效的改编列车是发挥编组站重要作用的前提条件。面对即将到来的站场扩能改造,只有不断地探索与实践,认真落实针对性措施,促进点线能力协调,提高改编作业效率,才能确保编组站的安全和畅通,进而提高路网整体能力和运输效率,为站改工程的顺利实施奠定坚实的基础。

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系统软件设计的铁路运输论文 篇5

此处以某石化企业作为说明,这个企业的铁路作业地点的组成部分为工业站、装卸站以及化纤工作区。其中,工作站包含了24个股道,装卸站则有25个,化纤工作区有8个。负责运输生产部门由运输轻油以及机务等几个部分组成,负责的主要内容为货车的接送,装货、卸货、清洗机车以及车的调度等。这几个部门都有共同的特点,那就是都是负责有关车辆的调度和货物装卸,因而对于车的本身信息的一致性和协调性具有很高的要求。这个企业内部设立两套衡计量系统,主要针对轨道展开运作,其位置为工作站以及场内作业区之间,负责二者之间的联系,轨道衡可以对车的重量信息进行测定,然后将其传送到生产调度管理系统之中。这个企业在制定运输计划的时候需要对生产和运输进行综合考量,侧重于对规划内容和作业的调控。将实时的车辆信息进行收集,让车的调度工作更加体现出智能化水平,使整个工作具有安全性,提高作业进展效率,然后将所得的信息传送到其它部门,实现信息的共享,提高配合的积极性和协调性,是整个企业的运作效率提高。

2系统功能设定

2.1用户和权限方面

系统中必然存有大量的客户信息,它们呈现出繁杂混乱的状况,因此必须对其进行整理。企业中的部门类别很多,其功能也各有不同,企业必须据此对系统的功能进行划分,将客户也相应的进行分类,确定其服务责任归属于哪个部门,并开发出相应的功能模块提供给部门使用。

2.2车辆接发放面

当车辆到达目的地之后,系统会对车次的编号信息进行查询,然后进行辨别,此时就是车辆信息在系统中开始阶段。由于车次较多,为了避免发生对车次信息进行混淆判别的行为,还要在系统识别之后进行人工识别,只有在校对人员结束核实之后才能将信息输入数据库。

2.3实时车辆信息控制

当车进入现场之后,就会因为位移和作业变化情况而产生一些信息上的变动,这些信息的维护工作都要依据系统操作人员的操作特点来进行,而且对于发生变化的所有信息细节都要记录并保存,这样做有利于信息的查询和报表的统计。

2.4生产作业方面

围绕运输和生产计划展开工作的过程中,调度中心需要下发装货、卸货以及车辆清洗计划,负责各个工作环节的部门需要在任务完成之后对现实情况进行客观记录,转换成信息反馈给系统。在这个过程中,会因为工作内容的繁多而产生大量的工作单。

2.5调车作业方面

调度中心在车辆进行装货或者卸货的过程中,需要对车辆的位置安排以及移动情况作出安排。为了保证工作顺畅进行,调查人员会制定规划,等到规划下达以后传送到信号楼,值班人员对内容进行审核并确认通过之后,会将其发送到无线调查系统,然后其将有关数据直接发送到机车当中。

3系统结构安排

系统设计需要C/S和B/S进行交叉融合,其中的C/S负责业务逻辑分析,B/S结构负责对信息的维护和信息检索工作。整个系统可以分为4个层级。核心层级应该由数据库和服务器共同组成,这个层级主要负责业务的信息存储以及读取情况、最关键业务的逻辑和C/S与服务器之间的信息传递。WEB服务器单独成为一个层级,负责B/S终端对数据库进行查阅的逻辑以及核心方面的逻辑。所有调度站点和车间方面共同连接成系统的逻辑层级,负责的是与其有关的业务逻辑。基础的层级有车站、无线调车以及车辆信息判定系统共同连成,负责整个过程的基础数据处理。

4软件设计

4.1客户端

在客户端的设计过程中,上层设计要着重于界面,还要兼顾其它弹出的控件设计。中间的设计层主要是逻辑部件,这个部分需要用到的运算相较于服务器来说是简单的,但是逻辑层承担的任务较多,需要涵盖用户传送以及接收部件、浏览部件等之间的信息传递。

4.2服务器软件

这个部分的软件与客户端有很多相似之处,但是这个终端软件与客户的接触不多,因此可以将UI层采取清除处理。这个部分的逻辑问题比较难解,因为它需要对各种类型的客户端的浏览以及操作进行管理。这个部分的设计结构与客户端基本一致,上层设计就是对软件的窗口和系统进行联系处理,中间层级也是几个部件之间的逻辑处理,下部层级处理数据浏览,对其存取进行管理。

4.3WEB服务器

这个部分主要设计三个功能模块,涉及岗位权限管理、搜索等。其表示层主要负责给出界面,与用户之间进行的所有互动,可以根据用户的需要显示出相应的窗口,为他们提供方便的服务。业务的逻辑层面包含了信息验证、业务安排等,这个层级是最为复杂,也是最为重要的一环。

5结论

我国铁路的信息化建设过程不断推进,虽然取得诸多成果,但也存在一些急需解决的问题。在设计与其相关的调度管理系统的过程中必须以现实为依据,设计出符合企业特点的系统。本文分析对企业铁路运输进行概述,分析了企业运输调度管理系统在功能方面的设定,对整个系统的结构进行安排,最后描述了系统软件的设计。

空调的运输包装课程设计说明书 篇6

1.课程设计目的与任务........................................................1 1.1课程设计的目的.......................................................1 1.2课程设计的任务.......................................................1 2.产品介绍..................................................................1 3.流通环境..................................................................2 3.1流通的基本环节.......................................................2 3.2确定跌落高度.........................................................2 3.3流通环境频率谱.......................................................3 4.选择合适的缓冲材料........................................................4 4.1可选缓冲材料的特性...................................................4 4.2缓冲材料的缓冲特性曲线...............................................4 5.确定产品脆值..............................................................5 6.缓冲包装设计..............................................................5 6.1初步设计.............................................................5 6.2衬垫校核.............................................................6 6.3缓冲衬垫的结构设计...................................................6 7.外包装箱设计..............................................................7 7.1箱型的选择...........................................................7 7.2尺寸设计.............................................................7 7.3瓦楞纸箱强度计算.....................................................9 7.4瓦楞纸箱封箱、钉箱要求..............................................11 7.5瓦楞纸箱外包装装潢设计..............................................11 8.小结.....................................................................12 参 考 文 献................................................................13

1.课程设计目的与任务

1.1课程设计的目的

(1)通过缓冲包装与结构设计课程设计,使同学们对指定产品的缓冲包装设计过程和设计方法有一个全面的了解,熟练掌握缓冲包装设计六步法;

(2)对于产品的缓冲衬垫和外包装箱的结构进行设计,掌握各种箱型结构设计的方法。为毕业设计和以后走向工作岗位打下良好的基础。1.2课程设计的任务

为海尔KFR-72LW/02NAF13型空调室内机设计出合理缓冲衬垫以及外包装箱。要适合国内运输环境的要求,存贮时间为30——100天。

2.产品介绍

图2-1 海尔KFR型空调外形图

产品名称:海尔KFR-72LW/02NAF13 产品类型:立柜式空调 产品价格:4999元

用途:智能将室温调至24度,也可自由调节;根据室温与设定温度的温差自动静音;根据室温与设定温度的温差自动调速;根据室温与设定温度的温差智能选择除湿模式;根据室外机实际结霜情况,智能做出除霜判断。

产品特性:自动清洁,精确控温,安全可靠,节能健康,超远距离送风 产地:山东青岛 销售范围:全国各地

产品尺寸(长×宽×高mm):530×310×1810 产品重量(kg):43 产品机械性能:

(a)外观工艺检查:机柜表面喷涂均匀、无破损;(b)操作及维修安全、方便,标牌、标记应清晰平整

(c)部件排列整齐合理;布放平整;接插件牢固;进出线符合工程需要;具备抗震措施。

3.流通环境

3.1流通的基本环节

包装件在运输流通中所经历的一切外部因素统称为流通环境条件。包装技术就是要确保产品由一地向另一地运送时不受经济上和功能上的意外损失。对产品可能遭遇的条件作考察与评价,是运输包装设计中的重要内容。流通过程基本环节有:装卸搬运环节、运输环节、储存环节。(1)装卸搬运环节

一般来说,如果流程越长,中转环节越多,装卸搬运次数就越多,对商品的包装件造成的损害就越大。其中,装卸环节中既有可能有人工装卸也可能有机械装卸,所以要综合考虑起吊脱落、装卸机的突然启动和过急的升降对产品造成的损害。(2)运输环节

产品的主要运输方式是公路运输和铁路运输

由于产品销往全国各地,既有长途运输又有短途运输。一般产品从出厂发货到火车站使用汽车运输,从发货站到全国各地代理商使用火车运输,从各地代理商到零售商及零售商到消费者手中多使用汽车运输。汽车运输的冲击,主要取决于路面状况,车辆的启动和制动,货物重量及装载稳定性。汽车运输振动加速度的大小也与路面状况、行驶速度、车型和载重量有关,但是主要因素为公路的起伏和不平。铁路运输时产生的冲击有两种:一种是车轮滚过钢轨接缝时的垂直冲击,另一种是挂钩撞合时产生的水平冲击。(3)储存环节

储存环节是商品流通链中重要的一环。储存方法、堆码数量、堆码高度、储存周期、储存地点、储存环境等会直接影响产品的流通安全性。在储存时,为节省占地面积,常需将货物堆高。堆码后底部货物包装件将承受上部货物的重压,这种重载压力会导致包装容器变形,影响包装外观及动态保护性能。一般情况下,空调的堆码层数为一层。存储时间为30——100天。3.2确定跌落高度(1)查表法 不同重量的包装件相应的跌落试验高度有所不同,取

H161cm表3-1 货物规格、装卸方式与跌落高度

(2)公式法

求解,取H246cm 所以,综上取H=55cm 3.3流通环境频率谱

H300W主要流通方式有:公路运输和铁路运输,频率谱如下:

图3-1 公路运输频率谱 图 3-2 铁路运输频率谱 4.选择合适的缓冲材料

4.1可选缓冲材料的特性

可选的缓冲包装材料主要是泡沫塑料,包括聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、聚乙烯泡沫塑料(EPE),其次是纸制品,如蜂窝纸板。

聚苯乙烯泡沫塑料(EPS):这是一种可模塑的,轻质的,半硬质的,闭孔的和低成本的缓冲材料.模塑的EPS是半硬的,抗压强度大,成本低还可以制成带肋的复杂形状以节约用量;震动阻尼大不吸水,耐腐蚀i,耐油,耐老化;隔热和绝缘性能好,敏感性低,可接触食品重载下,缓冲性能好。但不耐多次冲击,性脆,拉伸强度低。

聚乙烯泡沫塑料(EPE):俗称珍珠棉,是一种低密度的,半硬质的,闭孔结构的,耐候性好的,无毒的,耐腐蚀,阻水的和易回收的聚乙烯聚合物。拉伸强度高,缓冲性能好,耐多次冲击,动态变形小,抗静电性能好。

蜂窝纸板:与瓦楞纸板特点相似,具有易回收,易粘贴,成本低等优点;缺点是缓冲性能不稳定,对某些产品表面有磨损,难形成三维曲面,湿度影响较大,过载复原性较差,加工较难,不好模切,垂直方向缓冲性能差。

综上,缓冲材料选择EPE聚乙烯泡沫塑料。4.2缓冲材料的缓冲特性曲线

图4-1 37kg/㎥的EPE静态压缩特性曲线

图4-2 12kg/㎥的EPE动态压缩特性曲线

5.确定产品脆值

利用类比法、经验公式法确定产品脆值。(a)类比法

参考《物流运输包装设计》表5-

4、表5-6通过比较美国、日本同类产品的脆值,本设计中产品的脆值应取[G] =60g~84g。(b)经验公式法

计算得:综上,取许用脆值

计算得,[G]=62g

GcW(中等冲击现象:α=203,β=0.306)

GGc=72.8g =74g c

GGcn由商品的价值为4999元,确定安全系数n=1.2 6.缓冲包装设计

6.1初步设计

缓冲包装缓冲垫结构形式因产品的质量、形状、尺寸的不同可分别采用:全面缓冲包装、局部缓冲包装和悬挂式缓冲包装三种方法。由于立柜式空调高度方向上尺寸较大,利用由 Cm曲线(图4-1)确定缓冲衬垫,该缓冲衬垫采用全面缓冲包装。

产品底面积A=0.53×0.31=0.1643㎡

m 算得 由

求得,T=34mm

WG43×9.8×62160000paA0.164351.610pamCm曲线(图4-1)查得,C=3.8 由

TCH3.8×5534cm[G]62所以,缓冲衬垫的面积A=0.1643㎡,厚度T=34mm 6.2衬垫校核(1)产品强度校核

在缓冲设计时,应校核产品在载荷方向上与缓冲材料接触部分的强度。产品与衬垫之间的作用力是相互的,在跌落冲击时,产品以惯性力和自重压缩衬垫,衬垫则以同样大小的弹力反作用于产品,在初步设计时,为了节省材料,常设法减少衬垫面积,带来的后果是产品支承面的应力集中,可能导致产品局部破损,所以要校核产品支承面的应力,控制在产品强调所允许的范围内。[σ] ≥σm [σ]-产品许用应力Pa,σ-冲击时的最大应力Pa

m(2)挠度校核 克斯特娜公式:

计算得,80.34>1,符合(3)跌落姿态校核

在衬垫基础设计中所引用的一系列试验特性曲线和数据,都是以假定的理想姿态试验平直,底面着地为前提的,但衬垫的实际工况远非标准姿态。实际的流通过程中,包装件跌落姿态千变万化,有角着地的,面着地还有棱着地的,受力情况变化较大,因而有对基本设计尺寸作相应的调整。由于角着地时,其对产品的冲击能力最大,因此需对角着地进行校核当角着地时,承载面积为此衬垫的三个缓冲面在水平面上的投影面积。(4)恢复性校核

(a)冲击次数不同,缓冲材料性能差异很大,因为回复性不肯100%。

(b)蠕变量校核:缓冲材料在长期静压作用下,其塑性变形会随时间增大,这种蠕变使得衬垫尺寸变小,在使用一段时间后容器内出现间隙,加强内装产品的振动与摩擦损伤,同时缓冲衬垫的缓冲能力有所下降,考虑到这个因素,所以初步设计的衬垫尺寸应附加一个蠕变补偿值,称为蠕变增量。

A12(1.33T)Tc=T(1+Cr)

c

rTc-修正后的厚度㎝;Cr-蠕变系数%;T-原设计厚度㎝

c取Cr=10%,计算后取Tc=40mm(5)温湿度校核

环境温度个湿度的变化对衬垫的缓冲能力有明显的影响,温度的升高和降低,还会引起衬垫尺寸变化,因此,应根据流通过程可能出现的环境条件修正缓冲衬垫的尺寸。6.3缓冲衬垫的结构设计

由于立柜式空调高度方向上尺寸较大,该缓冲衬垫采用全面缓冲包装。

图6-1 缓冲衬垫的三视图

7.外包装箱设计

7.1箱型的选择

(1)箱型:0301型(箱底)、0320型(箱盖)(2)瓦楞层数:双瓦楞(3)楞型:AB型 7.2尺寸设计

长×宽×高(mm):530×310×1810(1)最大轮廓外尺寸:

L0 =L+2T=530+40×2=610mm B0= B+2T=310+40×2=390mm H0= H+2T=1810+40×2=1890mm(2)箱底尺寸设计:(a)内尺寸设计

表7-1 瓦楞纸箱内尺寸修正系数

由表7-1查得,kL=5 kB=5 kH=6 由k,可求得:Li=610+5=615mm Bi=390+5=395mm 考虑0301型只做箱底,H应大于缓冲垫厚度,所以Hi=70mm(b)制造尺寸设计

查阅《物流运输包装设计》表9-19得k值,又

XXik

X-瓦楞纸箱制造尺寸 Xi-纸箱内尺寸 k-制造尺寸修正系数

所以,0301型:L=615+9=624mm B=395+9=404mm H=70+9=79mm(c)外尺寸设计

X0XmaxK

X0-纸箱外尺寸 Xmax-纸箱最大制造尺寸 K-纸箱外尺寸修正系数 查阅《物流运输包装设计》表9-23得瓦楞纸箱外尺寸修正值K=10 对于0301型:L0=624+10=634mm B0=404+10=414mm H0=79+10=89mm

图7-1 箱底展开图

(3)箱盖尺寸设计:(a)内尺寸设计

因为箱盖的内尺寸等于箱底的外尺寸,又由表7-1查得,kL=5 kB=5 kH=6 所以,可求得: Li=634+5=639mm Bi=414+5=419mm Hi=1905+6=1911mm(b)制造尺寸设计

查阅《物流运输包装设计》表9-19 a值,又

XXia X-03类箱盖制造尺寸 Xi-03类箱体内尺寸 a-03类箱盖制造尺寸修正系数

所以,0320型:L=639+26=665mm B=419+26=445mm H=1911-13=1898mm 其中,摇盖宽度

所以,可求得:F=(443+6)/2=225.5mm 取F=225mm,接头尺寸J=45mm(c)外尺寸设计

查阅《物流运输包装设计》表9-23得瓦楞纸箱外尺寸修正值K=10 对于0320型:L0=665+10=676mm

FB1xf2F-纸箱对接摇盖宽度 B1-纸箱非接合端面宽度制造尺寸 xf-摇盖伸长系数

B0=445+10=455mm H0=1898+10=1908mm

图7-2 箱盖展开图

7.3瓦楞纸箱强度计算 由凯里卡特公式:

其中综合环压强度 又,4aXZPPXZJZ23PXRCRnnmn15.29

Z2(LOBO)

计算得,Z=2(675+455)=2260mm 查阅《物流运输包装设计》表9-10,由双瓦楞纸箱及内装物质量选用代号为D-2.5的纸板 查阅《物流运输包装设计》表9-4瓦楞纸板技术指标,由纸板类型选择耐破强度为1300kpa 而箱纸板耐破强度

又,计算得,一层面纸有,r=3.30(kPa·㎡/g),Q=160(g/㎡),rn=8.60(N·m/g)同理得,二层、三层面纸有,r=2.85(kPa·㎡/g),Q=160(g/㎡),rn=7.50(N·m/g)又

P0.95PZPZr所以,可求得,PZ=1300/(0.95×3)=456(N)

Q查阅《物流运输包装设计》表9-6箱纸板的分级,Rn0.152rnQn

所以,可求得:R1=209(N/0.152m)

R2=R3=182.4(N/0.152m)

查阅《物流运输包装设计》表9-7瓦楞原纸的分级,瓦楞原纸选择定量为120 g/㎡,所以一层芯纸有

rmn=7.5(N·m/g)Rm1=0.152×7.5×120=136.8(N/0.152m)同理,二层芯纸有

rmn=7.5(N·m/g)Rm2=0.152×7.5×120=136.8(N/0.152m)查阅《物流运输包装设计》表9-2得 A瓦楞收缩率C1=1.53,B瓦楞收缩率C2=1.36 代入综合环压强度公式得:PX=(209+182.4+182.4+136.8×1.53+136.8×1.36)/15.2 =63.76(N/cm)

表7-2 双瓦楞凯里卡特常数值

查表得AB型凯里卡特常数aXZ=13.36 J=1.01 代入凯里卡特公式得:P=5565.23(N)查阅《物流运输包装设计》表9-13得γ=2.00,又:

PcP0201

所以,抗压强度修正值为Pc=11130.46(N)

由于立柜式空调比较高,为提高其稳定性及安全性,所以采取堆码高度为一层。7.4瓦楞纸箱封箱、钉箱要求

采用宽度为80mm的胶带进行封箱,制造商接头处选用16号U形钉钉合,斜向排列。双钉钉距为70mm,头、尾钉距离压痕中线的距离为13mm7mm,钉数定为52个,箱钉必须完全钉在搭接舌部位,沿搭接部分的中线钉、偏斜不超过3mm。扁丝宽度为2.0mm,厚度在0.65mm-0.75mm之间。7.5瓦楞纸箱外包装装潢设计

空调在运输过程中,纸箱上应有品名规格、数量、重量、生产日期、生产工厂、体积等收发货标志。除此之外,应在纸箱上设计一些运输标志有利于更好地指导搬运,瓦楞纸箱上应该有易碎标志、向上标志、防潮标志等。

外观装潢设计详见装潢图。

图7-3 装潢图

8.小结

通过此次课程设计,提高了我的动手能力,巩固了理论知识,将理论知识和具体实践有效的结合到了一起,真正做到了学以致用。

我做的立式空调是很常见的运输件,在运输里出现的问题也是经常发生的,我通过对空调的研究,了解了如何对一个具体的产品在运输中出现的问题做具体的研究,以及如何解决这些问题。此次设计虽然可行但仍有许多不足:由于时间原因,没有做出更细致更精确的调查、分析以及计算等工作。在设计时,缓冲包装采用的是整体的缓冲包装设计,从运输搬运方面看,这样设计是安全系数最高并且其综合性能是很好,但环保的角度看,采用整体的缓冲包装设计并不是最好的,这样设计的用材最多,其污染环境。其次,由于资源有限,有些数据参数不能获取到或是获取的数据不够精确可能会对最后的计算结果产生一些影响。

本次课程设计中也遇到了许多问题,但通过同学讨论和问老师等方式得到了解决,在这个过程中,我对包装工程这个专业有了进一步的认识和了解,为自己以后的学习和工作做了很好的铺垫。

参 考 文 献

运输机毕业设计论文 篇7

随着自动化技术的迅猛发展, 皮带运输机已广泛应用于现代化的冶金、电力、煤炭、化工、建材、码头、粮食等工业企业中。传统的运输机控制系统通常是采用继电接触器控制系统, 这种控制方式不但设计制造困难, 而且可靠性不高, 故障查找和排除也往往费时和困难。可编程逻辑控制器[1] (简称PLC) 是随着数字电子技术、计算机控制技术和数字通信技术等多种现代新技术发展起来的一种新型的工业控制装置。PLC拥有控制功能强大、体积小、耗能低、系统工作可靠、硬件维修方便、扩展灵活、编程简单易学等优点。目前, PLC已在自动化控制领域中得到了广泛应用, 并成为实现工业生产自动化的支柱产品之一。

1 系统总体设计

本设计是一个采用4条皮带运输机的传送系统, 分别用4台电动机带动, 其控制要求如下:

(1) 顺序启动。启动时, 应先启动最末一条皮带M4, 经过5 s延时后, 再依次启动其他皮带。

(2) 逆序停止。停止时, 应先停止最前一条皮带M1, 待料运送完毕, 经过5 s延时后, 再依次停止其他皮带。

(3) 处理故障。在运行过程中, 如果某条皮带发生故障, 该皮带及其前面的皮带应立即停止运行, 而该皮带以后的皮带待料运完后才停止。例如M2发生故障, M1、M2立即停, 经过5 s延时后, M3停, 再过5 s, M4停。

2 系统的硬件设计

2.1 PLC选型[2]

PLC器件是PLC控制系统中的核心部件, 正确选择PLC器件对于保证整个控制系统的技术经济性能指标起着非常重要的作用。选择PLC, 主要是选择PLC的生产厂家和型号。确定生产厂家, 主要考虑设备使用者的要求、PLC厂家配套产品的一致性及通用性以及技术服务等方面的因素。PLC厂家确定后, 型号的选择主要取决于控制系统的技术要求。从技术的角度考虑, 以下几点应引起重视。

2.1.1 CPU性能

CPU的功能应与编程能力、用户存储器的容量、软件开发能力、通信能力等方面相适应。

2.1.2 指令系统

对于一般仅需要开关量控制的小型设备, 小型PLC便可满足, 若系统要求PLC实现某些特殊的功能, 则需要考虑是否有相应的指令来完成。

2.1.3 输入/输出 (I/O) 点数

应确定PLC的输入信号和输出信号, 明确这些I/O信号是模拟量信号或开关量信号, 是交流量信号或直流量信号, 还有这些信号的电压等级, 以及是否有特殊的要求。

2.1.4 物理结构

PLC按物理结构可以分为整体式和模块式两种, 在满足控制要求的前提下, 生产成本也是考虑的因素之一。整体式PLC一般应用于小型的控制系统中, 其每一个输入/输出点的平均价格相对较低。

2.1.5 通信能力

PLC的通信能力是必须考虑的问题, 在选择PLC的通信能力方面应有一定的超前意识, 考虑发展空间的余量。

本设计选用FX系列中性价比比较高的FX1N系列的PLC。

2.2 I/O分配表

根据系统的控制要求, 本系统的输入信号有启动按钮、停止按钮、4条皮带的故障开关等, 输出信号控制的对象为4条皮带。其I/O分配表见表1。

2.3 I/O接线图

根据本系统的控制要求, 其I/O接线图如图1所示。

3 系统的软件设计[3]

控制功能可以通过定时器和计数器的联合使用, 或者用移位寄存器指令, 也可通过比较指令来实现控制, 采用时序设计法来完成。软件采用三菱公司全系列PLC的通信编程软件, 名称为GX Developer。控制流程图如图2所示。

4 系统调试

4.1 输入程序

通过计算机将编写好的程序正确输入PLC中。

4.2 静态调试

根据系统的I/O接线图正确连接输入设备, 进行PLC程序的静态模拟, 输入输入信号, 然后观察PLC的输出指示灯是否满足控制要求, 否则检查并修改程序, 直至输出指示灯满足控制要求。

4.3 动态调试

根据系统的I/O接线图正确连接输出设备, 进行系统的空载运行试验, 观察输出设备能否满足控制要求, 否则检查控制线路接线和I/O接线或修改PLC程序, 直至满足要求。然后再连接好主电路及4台电动机, 进行带负载的动态调试。如果满足系统的动作要求及可靠性要求, 说明此系统是可行的。

5 结语

本系统实现了皮带运输机的顺序启停、故障处理等功能, 提高了皮带运输机的性能与效率。在实际生产中, 可应用于产品的流水线生产过程, 提高生产效率。若在本系统的基础上再加上变频调速系统, 则可以实现皮带运输机的全自动化以及调速控制, 使其应用更加广阔。

摘要:采用FX1N系列PLC实现了工业生产中常用的皮带运输机的控制。介绍了系统的总体设计思路, 硬件、软件的设计及调试方法。实践证明, 该系统稳定可靠, 具有较好的顺序启停、故障处理等功能, 提高了皮带运输机的性能与效率。

关键词:PLC,皮带运输机,控制系统

参考文献

运输机毕业设计论文 篇8

摘 要:随着电力电子技术的发展PLC技术得到很大的发展,PLC在现代控制系统中得到越来越多的应用,传统低压电气控制系统中连锁的实现需要依靠硬件接线才能实现,在PLC控制系统能轻松的实现设备之间的连锁,文章结合具体胶带群控制系统说明连锁实现的设计及应用。

关键词:PLC;胶带机;控制;连锁

中图分类号:TD528 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)08-0009-01

采规模的不断增长,矿石运输方式也经历了人拖马拉、汽车运输、电机车运输,胶带运输等多种运输方式。胶带运输系统由多条胶带接力运输,构成统一的运输系统,任何一条胶带出现故障都会影响系统开机,其控制系统需要良好的稳定性和可靠性。

1 PLC介绍

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmab

ble Logic Controller,PLC),它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,因此,今天这种装置称作可编程控制器,简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆,所以将可编程序控制器简称PLC。

当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

PLC具有以下鲜明的特点:①功能完善,组合灵活,扩展方便,实用性强;②使用方便,编程简单,采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言,而无需计算机知识,因此系统开发周期短,现场调试容易;③安装简单,容易维修。PLC可以在各种工业环境下直接运行,只需将现场的各种设备与PLC相应的I/O端相连接,写入程序即可运行;④抗干扰能力和可靠性能力都强,远高于其他各种机型;⑤环境要求低;⑥易学易用。

2 胶带运输电气控制系统

2.1 起动方式

根据不同长度和不同角度的胶带机采取不同启动方式,一方面满足启动要求,另一方面保证可靠运行。

2.1.1 直接启动

直接启动就是常说的启停保控制回路,采用断路器、接触器、热继电器等低压元器件作为设备启动的控制器,一般应用在胶带机长度在100 m左右且平直段电机功率在45 kW及以下的胶带机上。该启动方式最为常见、使用范围较大,在胶带机和其他小型设备的启动控制上应用已经十分成熟了。

2.1.2 软启动

软起动器(软启动器)是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,国外称为Soft Starter。软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时,晶闸管的输出电压逐渐增加,电动机逐渐加速,直到晶闸管全导通,电动机工作在额定电压的机械特性上,实现平滑启动,降低启动电流,避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时,启动过程结束,软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管,为电动机正常运转提供额 定电压,以降低晶闸管的热损耗,延长软启动器的使用寿命,提高其工作效率,又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能,软停车与软启动过程相反,电压逐渐降低,转数逐渐下降到零,避免自由停车引起的转矩冲击。软启动器启动主要应用于电机功率大于45 kW,小于200 kW的较长胶带。

2.1.3 变频器启动

变频器启动是比软启动器启动模式,启动性能更好的方式。尤其是应用在胶带机角度较大,距离较长,电机功率在200 kW及以上的胶带机上。在实际应用中一般采用ABB ACS800交流变流器作为启动器,它具有良好的启动性能,尤其是在重载情况下,直接转矩模式能够提供超过的输出转矩满足重载启动要求。

2.2 保护装置

胶带的保护包含跑偏保护、紧急停机保护、纵向撕裂保护、打滑保护等。30 m以下短距离胶带机在机头、机尾分别设置一对跑偏开关;30 m以上水平胶带机在机头、机尾分别设置2对跑偏开关,沿胶带机每隔30 m安装拉绳开关并配合拉绳线实现紧急停机功能;斜井主胶带运输机出采用跑偏、拉绳保护意外,还需要利用撕裂保护装置和打滑保护装置实现撕裂保护和打滑保护。

3 传统电气控制系统连锁的实现

传统电气控制系统连锁功能的实现,要依靠硬件接线从前级设备接触器KM上取得常开信号串接与本级设备的启动回路,将本级接触器KM1的常开信号串接与后级设备的启动回路。实现开机时,上级设备不开机,本级设备不能开机,本级设备不开机,下级设备不能开机;运行时,一旦上机设备停机,本级设备、下级设备均停机,本级设备停机,下级设备停机的连锁功能。

4 基于PLC实现的胶带控制系统

4.1 控制系统的构建

PLC作为远程控制系统常用的控制器,在胶带运输系统远程控制功能的实现中扮演了重要角色。将所有必须的远程控制信号SA,胶带运行信号KM,胶带故障信号KH,胶带机头跑偏信号PB1,胶带机尾跑偏信号PB2,胶带紧急停车信号YTC,胶带主电源合闸信号QF,胶带控制电源合闸信号QF1,作为输入信号接入控制器输入模块。将设备远程启动信号OUT,从控制器输出模块对应的输出继电器的常开出点接到低压控制回路远程启动回路上,实现设备的远程控制。在远控控制的程序中可以通过读取对应的运行信号KM,实现设备在远程模式下的连锁功能。

4.2 PLC控制系统连锁的实现

上述连锁功能只有在所有设备都处于远程模式才能实现设备间的连锁。PLC实现的连锁功能在控制程序的停机回路上并接一个用于手动停机的输出OUT1与SA常闭点的串联块。同时,在连锁停机设备前串接连锁投入常开点,即可实现系统设备间真正的连锁。

4.3 控制系统的特点

①系统投入成本低。只需增加1个中间继电器和1个PLC输出点即可实现设备本地模式的连锁。尤其是在多条胶带、构成的胶带群在由不同控制器实现自动控制时,配电室之间的距离一般在1 000 m左右,要实现手动连锁需要的控制电缆就达 1 000 m以上。

②系统更灵活。 连锁一旦投入,无论本地模式还是远程模式均能实现设备之间的连锁,一旦连锁退出,无论本地远程均能自由开机。一切都能在已经形成的控制系统上位实现,传统硬件接线实现连锁后要单独开机,需要到现场拆除硬件接线或强行驱动前端接触器才能实现。

③系统更可靠。 用于连锁的运行信号与显示后端设备的运行信号为同一输入点,避免了接触器辅助触点损害造成连锁失效。

5 结 语

基于PLC实现的胶带运输控制系统在开磷集团马路坪矿、青菜冲矿、用沙坝矿、沙坝土矿已经实施了31套PLC,31个变配电硐室共计近100跳胶带机。其中最大的控制点用沙坝920控制室最多时共涉及55条胶带机,通过采用分段连锁和手动连锁功能实现胶带安全稳定运输3 a,实现矿石、废石运输累计320万t。

参考文献:

[1] 魏伟.PLC控制技术与应用[M].北京:中国轻工业出版社,2010.

[2] 王兆义.变频器应用[M].北京:机械工业出版社,2010.

[3] 张郭,陈宝帆,谢祥.低压电气控制安装与调试实训教程[M].北京:北京 大学出版社,2013.

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