基于PLC的皮带机运行状态监测与综合保护系统开发

发布时间：2017-04-30 12:09

  本文关键词：基于PLC的皮带机运行状态监测与综合保护系统开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：皮带机在散装物料的运输中发挥着重要作用。由于皮带机线路长、使用环境恶劣，不便于人工监测和检修，时有安全事故发生。因此，对皮带机进行运行状态监测和综合保护就特别重要。 目前皮带机的运行状态监测和综合保护均不完善，并且两者往往分开单独设置，缺乏联系，造成一些设备的重复布置，增加了施工以及后续维护的工作量和成本。为此，在对皮带机故障进行分析的基础上，完善了基于速度检测的皮带机故障识别方法，提出了皮带机运行中速度参数特征与皮带机运行状态的对应关系，确定了适应于皮带机运行状态监测和综合保护系统的故障识别方法；设计了皮带机运行状态监测系统的硬件平台，包括选用合适传感器并对其进行合理的布置、监测点数的统计、PLC及其它硬件模块的选取、信号的采集、信号端口的分配以及系统设备通讯；利用STEP7MicroWIN和组态王软件，开发了皮带机运行状态监测软件，实现了皮带机运行状态的现场和远程监测，具有运行状态参数显示、故障识别及报警、故障可能位置及原因显示以及数据库、趋势曲线显示、报表生成及打印、数据查询等功能；设计了一种断带抓捕装置，包括上皮带断带抓捕装置和下皮带断带抓捕装置，并对该装置进行了相关的分析计算，得出了楔形小车槽角和相关部件摩擦系数与上皮带断带抓捕装置制动可靠性的关系，为断带抓捕装置结构尺寸、参数的设计及数量的选取提供了依据，同时给出了断带抓捕装置的安装要求；开发了皮带机综合保护软件，通过PLC控制本部皮带机及上、下游设备和保护装置，实现对皮带机的综合保护。 基于PLC的皮带机运行状态监测与综合保护系统，，可以提高皮带运输系统的效率和生产力，还可以最大限度的减少因故障造成的损失，减少生产成本，具有较好的应用价值。
【关键词】：状态监测 综合保护 皮带机 PLC 断带抓捕
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH222
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题的背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.3 本课题的研究内容15-18
• 1.3.1 对皮带机的常见故障及故障识别方法研究15
• 1.3.2 对皮带机运行状态进行监测15-16
• 1.3.3 对皮带机进行综合保护16-18
• 第2章 状态监测与综合保护系统总体设计18-26
• 2.1 皮带机的基本结构及工作原理18-22
• 2.2 系统的功能及结构22-24
• 2.2.1 系统的功能22
• 2.2.2 系统的结构22-24
• 2.3 本章小结24-26
• 第3章 皮带机常见故障及故障识别方法26-38
• 3.1 皮带机的常见故障26-28
• 3.1.1 皮带打滑26
• 3.1.2 皮带纵向撕裂26
• 3.1.3 皮带跑偏26-27
• 3.1.4 托辊运转不灵活或不转27
• 3.1.5 皮带机火灾事故27
• 3.1.6 皮带机堆料27-28
• 3.1.7 皮带机断带28
• 3.1.8 减速机故障28
• 3.1.9 电机的断相、欠压、过流故障28
• 3.2 基于速度检测的皮带机故障识别方法研究28-32
• 3.2.1 利用速度检测进行故障识别的基本原理28-29
• 3.2.2 编码器的布置29-30
• 3.2.3 速度参数特征与皮带机运行状态的关系30-32
• 3.3 皮带机常见故障的识别方法32-37
• 3.3.1 皮带打滑故障识别32
• 3.3.2 皮带纵向撕裂故障识别32-33
• 3.3.3 皮带跑偏故障识别33
• 3.3.4 托辊运转不灵活或不转故障识别33
• 3.3.5 皮带机发生火灾识别33-34
• 3.3.6 皮带机堆料故障识别34
• 3.3.7 皮带机断带故障识别34-36
• 3.3.8 减速机故障识别36
• 3.3.9 电机断相、欠压、过流故障识别36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 皮带机的运行状态监测38-70
• 4.1 皮带机运行状态监测的结构及原理38-39
• 4.2 皮带机运行状态监测硬件平台设计39-49
• 4.2.1 传感器的选型及合理布置39-43
• 4.2.2 监测点数统计43-44
• 4.2.3 PLC 相关模块的选择44-46
• 4.2.4 信号的采集46-47
• 4.2.5 信号的端口分配47-48
• 4.2.6 硬件平台的搭建48-49
• 4.3 皮带机运行状态监测软件设计49-69
• 4.3.1 下位机软件设计49-55
• 4.3.2 上位机软件设计55-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第5章 皮带机的综合保护70-94
• 5.1 综合保护的内容70
• 5.2 断带抓捕装置的研制70-91
• 5.2.1 断带抓捕装置的性能要求70-71
• 5.2.2 断带抓捕装置的设计71-78
• 5.2.3 断带抓捕装置的计算78-90
• 5.2.4 断带抓捕装置的安装90-91
• 5.3 综合保护的结构及原理91-92
• 5.3.1 综合保护的结构91
• 5.3.2 综合保护的原理91-92
• 5.4 综合保护的软件设计92-93
• 5.4.1 下位机软件设计92
• 5.4.2 上位机软件设计92-93
• 5.5 本章小结93-94
• 结论94-96
• 参考文献96-100
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文100-102
• 致谢102

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