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摘要：随着我国电气和机械工程的不断发展，带式输送机在很大程度上提高了工厂的生产效率。当前自动化控制系统在带式输送机上的应用逐渐增多，这使得带式输送机的自动化水平显著提高。本文对带式输送机自动控制系统的原理进行了说明，对自动控制系统进行了设计，满足了带式输送机的自动化水平。
关键词：带式输送机设计;自动控制系统;应用
引言
带式输送机的应用比较广泛，比如家电、电子、注塑以及印刷等行业，显著特点为输送能力强、输送距离远、结构简单易于维护，可以方便的实现程序化控制和自动化操作。虽然带式输送机的用途逐渐增多，但是在使用过程中如果自动控制程序不理想，也会出现很多安全性的问题，导致输送失败，影响正常的生产。在带式输送机的设计中，对自动化控制系统进行良好的设计，可以降低安全事件的出现率，提高工作效率。本文将详细论述带式输送机自动控制系统的设计过程，希望可以提高带式输送机的安全运行能力。
一、带式输送机的自动控制系统概述
所谓的带式输送机自动控制系统，歧义就是在带式输送机的制造过程之中所采用的自动控制系统，其组成单元数较多，对这些单元进行设计，可以提高带式输送机的运行效率。带式输送机的核心单为程序单元，其主要作用就是控制输送机的工作路径，对其方向、速度等进行控制，这样就可以有效避免带式输送机的自动化系统出现故障。
二、自动控制系统设计
（一）控制系统流程设计。控制系统的组成较为复杂，按照控制单元，可以分为电源系统、混频器速度控制、PLC控制系统、传感器以及计算机监控单元，详细构成如图1所示。系统配有5个高压柜(配有智能综合保护)和1个低压柜，配有RS-485连接13的高压柜。带式输送机配有2台高压变频器和各种皮带系统保护传感器，包括检测偏差、拉线、温度、打滑、张力等。PLC控制系统实现了各皮带的自动操作、故障检测和报警功能，并利用现场总线与传感器和高压柜进行通信，利用工业以太网路与监控系统进行通信。该控制系统的电路工作原理如图2所示：为实现系统数据的集中管理，将现场数据进行远程传输，采用PLC串行通讯模块，为了减少电磁干扰，收发器选取串行收发芯片MAX485，输入输出接口附加了光电隔离电路，光耦选择6N137，防止接触不良，产生误操作。采用12V和24V电路连接，同时额外增加电平转换电路。根据输送机的工作要求，将接点开路电压提升至200V以上，闭合电流维持5mA，保证接点在有积灰的情况下仍能获得准确的信号，防止外部对于主机的干扰。
（二）柔性自动化设计。柔性化系统是带式输送机的自动控制的关键设计点，本设计中包含了人际界面、图形界面、故障信息三个模块。人机界面通过键盘、鼠标和显示器进行人机对话，让操作者对监控系统进行实时的控制。界面上显示带式输送机的各个功能模块，可以根据输送机的工况要求设置相应的参数，传感器将现场的数据传输给显示器。监控系统可以对数据和不同类型的动态曲线进行实时的显示，同时具有打印功能。图形界面主要显示各工作模块，比如监控软件总貌、报警和数据实时显示等。所有的画面都是以动画的方式呈现，让DCS操控者可以及时了解输送机的现场工作状况。在故障信息模块中，采用的是database界面，现场出现故障后，DCS中控室会立即报警并显示故障信号，将故障数据自动保存，操控者只需要按下急停按钮就能实现对系统的保护。具体的柔性自动化流程如图3所示。
（三）虚拟自动化设计。在虚拟技术设计中，本设计采用了多单元同步控制系统，2台变频同时启动，以皮带的工作速度为基准，输送系统采用传感器探测到前方障碍物后会立即减速，防止输送机出现碰撞。PLC在工作过程中利用RS485给两台变频装置发送命令，这个时候采集系统能够反馈相应电机的电流，智能化系统对电流进行比对，将工作电流最高的一台电机作为其工作电机，对相应变频器的频率进行调整，同时满足两台电机的电流，最终让带式输送机实现功率平衡控制。具体电路图如图4所示。
三、智能带式输送机设计中自动控制系统的应用
将自动化控制系统应用在带式输送机的设计过程中，输送机的自动化程度会大大提高，可有效降低工人劳动强度，减少重复性的搬运工作，为企业节省人力资本。人工智能技术在各行各业中都起到了很重要的作用，在带式输送机的设计中，将人工智能与计算机进行结合，可以提高带式输送机的工作精度，减少故障发生。利用智能化的工作系统，带式输送机在遇到障碍物或者输送超重时，能够自己自动发出警报，显示输送系统出现障碍，这样就能让设计人员根据错误指令对故障进行分析，解决现实生产中出现的各类问题，提高生产效率。
四、结束语
综上所述，随着当今我国科学技术的不断发展，带式输送机生产也实现了进一步的改革与转变。当前自动化控制系统在带式输送机上的应用逐渐增多，在很大程度上提高了带式输送机的工作精度，减少了工作过程中的故障率。下一步，在带式输送机的自动化控制系统设计中，要结合不同行业的要求，增加人工智能单元，实现带式输送机的无人控制，这样就能有效推动自动化控制行业的发展。
参考文献
[1]王月权,魏连山.带式输送机自动化在化工带式输送机设计中的应用分析[J].价值工程,2018,27(35):228-230.
[2]明鑫.自动控制系统在带式输送机设计制造中的应用[J].山东工业技术,2019,24(2):50-51.
作者:张正志 刘春瑞 单位:山东潍坊科技学院