带式输送机胶带纵向撕裂监测系统的设计说明书.docx

目录一绪论11.1研究意义11.2国内外发展现状21.3论文研究内容9二带式输送机胶带纵向撕裂监测系统的方案设计102.1传感器组的方案设计102.2自动控制箱的方案设计11三带式输送机胶带纵向撕裂监测系统的总体设计123.1监测系统组成结构123.2监测系统的运行方案14四西门子S7-200的介绍154.1可编程控制器概述154.1.1可编程控制器的定义154.1.2PLC的主要功能和特点154.1.3PLC基本组成及工作原理184.2西门子S7-200PLC214.2.1S7-200PLC系统的基本构成214.2.2S7-200PLC的系统配置224.2.3S7-200CPU244.2.4S7-200的扩展模块25五机械支持部分设计275.1料斗特设活门设计275.2弹簧的选择设计28六硬件系统的开发设计316.1胶带状况发生电路316.1.1传感器组316.1.2电压比较器346.2信号处理电路366.2.1PLC芯片输入输出含义366.2.2PLC芯片输入输出模块376.3报警电路426.3.1灯光报警电路426.3.2声音报警电路446.4电机控制电路506.5电源发生电路52七系统软件的开发557.1系统模式557.2输入输出量的地址分配577.3系统PLC程序设计59全文结论63参考文献64附录66翻译部分69中文译文69英文原文76致谢85中国矿业大学2009届本科生毕业设计（论文）一绪论1.1研究意义皮带运输机是使用较多的连续运输设备之一，主要用来输送块状、粒状和散状等物料，同时也可输送成件的货物。目前它广泛地应用于港口、矿山、钢厂、电厂等领域。皮带输送机朝着高速，大规模、超长距离、大倾角的方向发展。输煤皮带是皮带运输机的重要组成部分，其成本约占整机的40%以上，输送带主要有普通帆布芯皮带，合成纤维芯皮带，钢绳芯皮带等。其中中等强度的合成纤维芯皮带和钢绳芯皮带价格较贵。随着科学技术的发展，特别是高新技术的发展，以及各种产业对机械自动化水平要求的提高，现代带式输送机正向长距离、大运量、高速高效、多功能的方向发展。钢绳芯带式输送机以其抗拉强度高、伸长率小、张紧行程短、和动态性能好、能长距离、大运量和高速度输送物料(2~5m/s)、结构及维护简单、经济性好、适于各种地形以及对物料适应性强等特点而倍受青睐，目前已在国内外冶金、矿山、港口运输、电力、建材等行业被广泛使用，成为一种散装物料运输的重要工具，甚至是某些厂矿生产的运输大动脉。皮带撕裂事故时有发生，价值数十万元甚至上百万元的输送带，一旦发生撕裂事故，在几分钟内就会全部毁坏，造成巨大的经济损失。即使能够修补，也需要相当的人力和时间，对正常运行产生极大的影响。随着我国皮带输送机的使用量越来越大，其应用的范围越来越广，使用厂矿发生撕裂的事故也越来越多。近年来，尽管有许多研究者都在潜心研究皮带撕裂的保护装置，但至今我国仍没有一种较为理想的防撕裂方面的监测手段和装置应用于实践。目前，我国很多工厂没有安装有效的皮带撕裂保护装置，在影响生产的同时也带来影响工厂安全运行的隐患。因此，进行皮带撕裂特征的研究具有重要的理论意义和实际意义。钢绳芯带式输送机在使用过程中会产生一些带式输送机所共有的问题，如胶带跑偏、打滑、断带、纵向撕裂等问题。由于钢绳芯胶带其特有的结构，导致其发生纵向撕裂事故的严重性相对比较突出，在其运行过程中，常因石块或金属等硬锐的物体卡在某处并划破胶带而造成胶带的纵向撕裂，如发现不及时或发现后处理不当，较短的时间内即可使较长距离的胶带报废，甚至导致整条胶带报废。这样不仅影响生产效率，而且会给厂矿企业造成上百或上千万元的直接和间接的经济损失。因此，解决钢绳芯带式输送机的纵向撕裂问题对于减少企业经济损失，提高厂矿生产安全具有重要的现实意义。1.2国内外发展现状国外从70年代就开始了对防胶带纵向撕裂事故的研究，早期曾出现过接触式监测保护装置，主要以各种机械装置为主，由于其可靠性不高等原因，不久就被非接触式监测保护装置所代替。当今，德国、美国、日本和乌克兰等国家主要使用电磁感应型非接触式监测保护装置，其中以日本BANDO公司的TATEBOIII型电磁感应型非接触式监测保护装置较为先进。在我国随着钢绳芯带式输送机的使用量越来越大，发生纵向撕裂的事故也越来越多，国内很多企业和研究机构对纵向撕裂事故的预防和检测曾进行过不同程度的研究并取得了相应的研究成果，研制出了一些胶带纵向撕裂保护装置。在早期，工业现场使用的纵向撕裂监测保护装置绝大多数也是机械接触式的，但随着国内电子技术和计算机自动化控制技术的不断提高，同时引进和吸收国外的技术装备后，出现了非接触式监测保护装置，并且有些已形成了产品。就目前国内各工矿企业对胶带纵向撕裂监测保护装置的使用状况而言，与先进国家相比尚有很大差距，大部