浅谈如何设计矿用皮带机输送综合保护控制装置
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实 用 科 技
浅谈如何设计矿用皮带机输送综合保 护控制装 置
刘胜 （ 投新集集团 村煤 国 杨 矿机电办）
本检 测系统选用的是光 电式带材跑偏检 测器 。 带材跑偏检测器 用来检 测带型材料在加工 中偏离正确位置的大小及方向 ， 从而为纠 偏控制 电路提供纠偏信 号 ， 主要用于 印染、 纸、 片、 带生产过 送 胶 磁 程中。测量 电路 中 Ｒ 、 ２是同型号的光敏 电阻。Ｒ 作 为测量元件 １Ｒ １ 装在带材下方 ， ２用遮光罩罩住 ， Ｒ 起温度补偿作用。 当带材处于正 确位置（ 中间位 ） ， Ｒ 、 ２ Ｒ 、 ４组成 的电桥 平衡 ， 时 由 １Ｒ 、 ３ Ｒ 使放 大器 输出电压 Ｕ ０为 Ｏ 当带材左偏 时， 。 遮光面积减少 ， 光敏 电阻 Ｒ １阻值 减 少， 电桥 失去平衡。差动放大器将这一不平衡 电压加 以放大， 输出 电压 为负值 ， 它反映了带材跑偏 的方向及 大小。反之 ， 当带材右偏 时 ， ０为正 值 。 输 出信 号 Ｕ Ｕ ０一 方面 由 显示 器 显 示 出 来 ， 一 方面 另 被送到执行机构 ， 为纠偏 控制系统提供纠偏信号 。
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建 ｉ 年
Ａ Ｌ Ｅ １Ａ １ Ｃ Ｈ ｌ ．
７１串 口调试 本程序 中双 方约定均 以 ９ ０ ． ６ ０的波特率传送信 息 ，规定 以查询 方式编写发送和接收程序。以中断方式进 行键盘控 制 ， 送 方若 有 键按 下 ， 以 中断 方 式 向发 送 方 Ｃ Ｕ提 出 申请 ， 送 发 则 Ｐ 发 方 Ｃ Ｕ 将按 键 进 行相 应 的处 理 ， 出该键 所对 应 的 Ｌ Ｄ段 码 ， 过 Ｐ 查 Ｅ 通 本机的 Ｌ Ｄ输 出显示 ， Ｅ 并且将该段码发送到接收 方， 接收方接收到 以后， 通过接收方 自己的芯片输 出到 自己的 Ｌ Ｄ上显示。 Ｅ 过程简述： ① 发送 ： 向总线上发命令。 ②接收 ： 从总线接收命令 ， 并分析是地址还
２ 系 统 工作 原 理
充分利用单片机 与大规模 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ之间的Ａ￣ 性。将此两类器件 Ｉ － 相结合 的电路运用在工业现 场的皮带运输机保护控 制中 ， Ｐ Ｄ 负 Ｃ Ｌ 责采集信号及预 处理 ， 片机做 数据运算、 单 判断 、 控制 、 人机 界面及 通讯 ， 实现 了高性能 的微机模式。通过配用不 同的传感器来实现胶 带运输机 的低速 、 堆煤 、 跑偏 、 撕裂、 雾、 温保护 、 实现 报警及 烟 超 并 自动洒水 ， 同时具备沿线 电铃信号 自动打点停车功能。
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图 １： ＣＰＬ ＦＰ Ｄ／ ＧＡ 外 统采用 的速度传感器是两个霍尔传感器。将两个磁 缸分别 ７２ 串口调试注意事项① 发送过程 ：在发送时 必须保证 Ｔ＝ ： ＿ ＩＩ 装在皮带运输机滚筒和皮带托辊 上，利用两个霍尔传感器将滚筒和 否则将导致数据发不出去。②接收过程 ： 在接收 托辊 的转速分别传送 给单片机系统 ， 系统判断 ， 经 输出、 打滑 、 低速运 即发送缓冲器 为空， 这样 可以节约 Ｃ Ｕ的时间 ， Ｐ 提高效率。 行、 断带等数字信号 ， 经控制箱进一步处理 ， 以达到保护设备的 目的。 时多选用中断方式 ，
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７ 串 口通 讯
摘要 ： 当矿用皮带机的温度、 速度和偏离位置 等参数超标 时， 系统 自动 报警并采取相应措施是 本文论述 设计的核 心，设计 是以单片机和 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ为 核心设计一个皮 带机输送综合保护控制装置对皮 带机的运行状 态进行实时 监测。此设计具有一定借鉴推广意义。 关键词： 皮带机 保护装置 单片机 １ 系 统 功 能简 介
３ ＣＰＵ 核 心 器 件 的选 型 与 设 计
Ｃ Ｌ ＋单 片机。单 片机具有性能价格 比高 ， ＰＤ 功能灵活、 易于人 是数据。 定时发送 ： ③ 从内存中取数并向主机发送。 经过调试 ， 以上功 机对话、 良好 的 数 据 处理 能 力 ； Ｌ ／Ｐ Ａ 则 具 有 高 速 、 可 靠 以 能基本实现 ， ＣＰ ＤＦ Ｇ 高 目前可 以通过上位机对单片机进行实时控制。 及开发便捷 、 规范 等优点。 ３１ Ｐ Ｄ与单片机 的总线连 接 单片机 与 Ｃ Ｌ ／Ｐ Ａ 以总 。 Ｃ Ｌ Ｐ ＤＦＧ 线方式通信 的逻辑设计 ， 重要的是要详 细了解 单片机 的总线读 写时 序， 根据时序 图来设计逻辑结构。其外部接 口如图 １ 所示。
矿用皮带机输送综合保护控制装置主要 由以下各部分组成 ： 自 全 动控制 ； 手动控制； 温度保护 ； 速度保护； 烟雾保护 ； ｏ浓度保护 ； ｃ 跑偏 保护 ： 闭锁 ； 急停 故障显示 ； 带横纵向撕裂保护 ｉ 胶 通讯功能 ｉ 同时实现 结合 电气装置可实现软启动 ， 软停车。 可以根据市场需求， 做皮带机综 合保 护装 置和 皮 带机 软 起动 两个 产 品 ， 可 以二 者结 合 为一 个产 品 。 也
５ Ｄ １ Ｂ ０与 温 度 检 测 Ｓ８ ２
８ 人 机 界 面
图 ２ 串 口通信 接 口电 路图 ：
系统要求的温度检测点为输送机的减 速机高速轴 ， 电动机壳体 、 滚筒轴承座及机头附近易发生温度过高的位置。 温度升 高时 ， 传感器 将温度信号传至主控箱 ， 并在主控箱面板上显示数值 ， 当温度超过设 定 的所需温度值 时， 通过主控箱发出报警信号 或启动洒水电磁 阀。 ５１ Ａ ８ Ｓ ２与 Ｄ １ Ｂ ０ Ａ ８ ｓ ２是一枚 ８ ５ 兼容 的单片 ． Ｔ９５ Ｓ ２ Ｔ ９ ５ ８ ０１ 机微 控器 ，与 Ｉ ｅ 的 ＭＣ 一 １完全 兼容 ，内藏 ４ ｎ ｌ ｔ Ｓ５ Ｋ的 可程序 化
浅谈如何设计矿用皮带机输送综合保 护控制装 置
刘胜 （ 投新集集团 村煤 国 杨 矿机电办）
本检 测系统选用的是光 电式带材跑偏检 测器 。 带材跑偏检测器 用来检 测带型材料在加工 中偏离正确位置的大小及方向 ， 从而为纠 偏控制 电路提供纠偏信 号 ， 主要用于 印染、 纸、 片、 带生产过 送 胶 磁 程中。测量 电路 中 Ｒ 、 ２是同型号的光敏 电阻。Ｒ 作 为测量元件 １Ｒ １ 装在带材下方 ， ２用遮光罩罩住 ， Ｒ 起温度补偿作用。 当带材处于正 确位置（ 中间位 ） ， Ｒ 、 ２ Ｒ 、 ４组成 的电桥 平衡 ， 时 由 １Ｒ 、 ３ Ｒ 使放 大器 输出电压 Ｕ ０为 Ｏ 当带材左偏 时， 。 遮光面积减少 ， 光敏 电阻 Ｒ １阻值 减 少， 电桥 失去平衡。差动放大器将这一不平衡 电压加 以放大， 输出 电压 为负值 ， 它反映了带材跑偏 的方向及 大小。反之 ， 当带材右偏 时 ， ０为正 值 。 输 出信 号 Ｕ Ｕ ０一 方面 由 显示 器 显 示 出 来 ， 一 方面 另 被送到执行机构 ， 为纠偏 控制系统提供纠偏信号 。
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Ａ Ｌ Ｅ １Ａ １ Ｃ Ｈ ｌ ．
７１串 口调试 本程序 中双 方约定均 以 ９ ０ ． ６ ０的波特率传送信 息 ，规定 以查询 方式编写发送和接收程序。以中断方式进 行键盘控 制 ， 送 方若 有 键按 下 ， 以 中断 方 式 向发 送 方 Ｃ Ｕ提 出 申请 ， 送 发 则 Ｐ 发 方 Ｃ Ｕ 将按 键 进 行相 应 的处 理 ， 出该键 所对 应 的 Ｌ Ｄ段 码 ， 过 Ｐ 查 Ｅ 通 本机的 Ｌ Ｄ输 出显示 ， Ｅ 并且将该段码发送到接收 方， 接收方接收到 以后， 通过接收方 自己的芯片输 出到 自己的 Ｌ Ｄ上显示。 Ｅ 过程简述： ① 发送 ： 向总线上发命令。 ②接收 ： 从总线接收命令 ， 并分析是地址还
２ 系 统 工作 原 理
充分利用单片机 与大规模 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ之间的Ａ￣ 性。将此两类器件 Ｉ － 相结合 的电路运用在工业现 场的皮带运输机保护控 制中 ， Ｐ Ｄ 负 Ｃ Ｌ 责采集信号及预 处理 ， 片机做 数据运算、 单 判断 、 控制 、 人机 界面及 通讯 ， 实现 了高性能 的微机模式。通过配用不 同的传感器来实现胶 带运输机 的低速 、 堆煤 、 跑偏 、 撕裂、 雾、 温保护 、 实现 报警及 烟 超 并 自动洒水 ， 同时具备沿线 电铃信号 自动打点停车功能。
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图 １： ＣＰＬ ＦＰ Ｄ／ ＧＡ 外 统采用 的速度传感器是两个霍尔传感器。将两个磁 缸分别 ７２ 串口调试注意事项① 发送过程 ：在发送时 必须保证 Ｔ＝ ： ＿ ＩＩ 装在皮带运输机滚筒和皮带托辊 上，利用两个霍尔传感器将滚筒和 否则将导致数据发不出去。②接收过程 ： 在接收 托辊 的转速分别传送 给单片机系统 ， 系统判断 ， 经 输出、 打滑 、 低速运 即发送缓冲器 为空， 这样 可以节约 Ｃ Ｕ的时间 ， Ｐ 提高效率。 行、 断带等数字信号 ， 经控制箱进一步处理 ， 以达到保护设备的 目的。 时多选用中断方式 ，
梅 ： ＾ 敫 撼 栈 蜷 衍 协 班 喜 弓 走 牛 （ ｓ ５Ｉ 谴 嘲 『 ＿ ｝ ＇ ＝ 岢 高 ８缸 地 址 蟪
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摘要 ： 当矿用皮带机的温度、 速度和偏离位置 等参数超标 时， 系统 自动 报警并采取相应措施是 本文论述 设计的核 心，设计 是以单片机和 Ｃ Ｌ Ｐ Ｄ为 核心设计一个皮 带机输送综合保护控制装置对皮 带机的运行状 态进行实时 监测。此设计具有一定借鉴推广意义。 关键词： 皮带机 保护装置 单片机 １ 系 统 功 能简 介
３ ＣＰＵ 核 心 器 件 的选 型 与 设 计
Ｃ Ｌ ＋单 片机。单 片机具有性能价格 比高 ， ＰＤ 功能灵活、 易于人 是数据。 定时发送 ： ③ 从内存中取数并向主机发送。 经过调试 ， 以上功 机对话、 良好 的 数 据 处理 能 力 ； Ｌ ／Ｐ Ａ 则 具 有 高 速 、 可 靠 以 能基本实现 ， ＣＰ ＤＦ Ｇ 高 目前可 以通过上位机对单片机进行实时控制。 及开发便捷 、 规范 等优点。 ３１ Ｐ Ｄ与单片机 的总线连 接 单片机 与 Ｃ Ｌ ／Ｐ Ａ 以总 。 Ｃ Ｌ Ｐ ＤＦＧ 线方式通信 的逻辑设计 ， 重要的是要详 细了解 单片机 的总线读 写时 序， 根据时序 图来设计逻辑结构。其外部接 口如图 １ 所示。
矿用皮带机输送综合保护控制装置主要 由以下各部分组成 ： 自 全 动控制 ； 手动控制； 温度保护 ； 速度保护； 烟雾保护 ； ｏ浓度保护 ； ｃ 跑偏 保护 ： 闭锁 ； 急停 故障显示 ； 带横纵向撕裂保护 ｉ 胶 通讯功能 ｉ 同时实现 结合 电气装置可实现软启动 ， 软停车。 可以根据市场需求， 做皮带机综 合保 护装 置和 皮 带机 软 起动 两个 产 品 ， 可 以二 者结 合 为一 个产 品 。 也
５ Ｄ １ Ｂ ０与 温 度 检 测 Ｓ８ ２
８ 人 机 界 面
图 ２ 串 口通信 接 口电 路图 ：
系统要求的温度检测点为输送机的减 速机高速轴 ， 电动机壳体 、 滚筒轴承座及机头附近易发生温度过高的位置。 温度升 高时 ， 传感器 将温度信号传至主控箱 ， 并在主控箱面板上显示数值 ， 当温度超过设 定 的所需温度值 时， 通过主控箱发出报警信号 或启动洒水电磁 阀。 ５１ Ａ ８ Ｓ ２与 Ｄ １ Ｂ ０ Ａ ８ ｓ ２是一枚 ８ ５ 兼容 的单片 ． Ｔ９５ Ｓ ２ Ｔ ９ ５ ８ ０１ 机微 控器 ，与 Ｉ ｅ 的 ＭＣ 一 １完全 兼容 ，内藏 ４ ｎ ｌ ｔ Ｓ５ Ｋ的 可程序 化