基于plc盘式可控制动系统研究

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1、基于PLC的盘式可控制动系统研究王刚包继华山东科技大学青岛266590摘要：为防止下运带式输送机在制动过程中由于加速度突变对带式输送机机械系统产生过大冲击，将余弦加速度运动规律，应用于盘式制动器制动过程，采用PWM技术对制动控制系统进行分析与设计。关键词：带式输送机；盘式制动器；余弦加速度规律；PLC；电液比例阀；PWM技术中图分类号：TH222文献标识码：A文章编号：1001—0785(2014)08—0086—03Abstract：Toavoidlargeimpactofsuddenchangeofacceleratedspeedtothebeltconveyorsyst

2、emduringbrakingofthedownwardbeltconveyor，thecosineaccelerationlawisappliedtothebrakingprocessofthediscbrake．Thebrakecon—trolsystemisanalyzedanddesignedbyadoptingPWMtechnology．‘Keywords：beltconveyor；discbrake；cosineaccelerationlaw；PLC；electro—hydraulicproportionalvalve；PWMtechnology带式输送机具有输送

3、能力大、运行阻力小、输送机处于加速下滑状态，此时制动装置必须快耗电量低、运行平稳、便于自动控制等优点，被速动作，施加制动力制动停车，避免发生飞车广泛应用于煤炭、冶金、港口等行业⋯。但下运事故。带式输送机满载工作时电动机可能处在发电状态，3)在带载稳定运行时，输送机做负功，电机当采区突然停电时易出现飞车现象。如果紧急刹处于发电状态，必须将发出的电能消耗处理，负车时制动力矩过大，系统产生巨大冲击，有可能功率较小时一般采用热耗利用，负功率较大时一使输送带断裂引发安全事故。如果制动力矩过小，般是将电能并人电网利用。则不能及时刹车，会造成飞车事故。所以不论是2盘式制动器制动力矩设计正常

4、制动，还是紧急制动时，都应安全可靠停车。在盘式制动器上加装PLC控制系统，利用PWM技为克服下运带式输送机制动时系统过大的冲术使输送带停车时速度按正弦规律变化，可以在击，带式输送机的速度应符合正弦规律，加速度尽量小的冲击下实现安全可靠停车。应符合余弦规律。为减速时间，如图1所示。当T=0，即开始减速时，带式输送机速度为，Ts后1大功率下运带式输送机制动的基本要求减到0；加速度a=0，后达到最大，为使计算不论采用哪种制动技术，煤矿下运带式输送简便加速度取正值。机的制动装置都必须满足以下选用原则：加速度数学表达式1)输送机满载或部分带载制动时，由于存在a=一amaxCOS(n／2

5、T·t+n／2)=amaxsinn／2T·t较大的势能，必须对制动加速度和制动时间进行速度为加速度的一次积分有效控制，使输送机平稳停车。如果制动时间过短，制动加速度过大，容易引起系统产生高冲击t=JamaxCOS(兀／2T·t+n／2)dt=J0力，损坏设备。通常大功率下运带式输送机制动21'加速度控制在a=0～0．3m／s范围内，并且原则—Ⅱ。maxsin“(L¨+)J+C上保证最大制动力不大于驱动力的1．5倍。初始条件T=0时=0，得C=0。2)大功率下运带式输送机必须解决系统突然速度方程为失电时的紧急制动问题。系统突然失电时，驱动=电机不能正常工作，失去了对物料下滑力的

6、制约，Vt口⋯maxsin(H+)=amaxcOS一86一《起重运输机械》2014(8)流近似正比关系。当电流达到最大时比例阀输出‘压力最大，盘式制动器油压为0，当电流为0时比县例阀输出压力最小，盘式制动器油压为P。由此得＼＼＼时间s瑙曩!一土It—I一I一化简得图1余弦加速度运动规律C10t+C2rr‘=，m“满载时制动最困难，制动时力学方程为令c。=C1CRF：一[mgsinl3一(q+2gd+g：+q)(1)”cos~gL]=4，mB(m+md)R1整理得则，I=C3C4=C3amax$in男+若要准确控制制动过程，必须引入反馈，以=(m+md)鲁[mgsinfl一速度

7、为反馈信号，必须得出速度与比例阀电流关系，消去加速度口可得(g+2gd+g：+g)"cos~gL]。亩，l=C1Ttan式中：F：为盘式制动器总制动力，N；L为输，l3an劳t+C送长度，m；JB为输送倾角；”为输送带在回程分整个系统控制框图见图2。支运行的阻力系数，∞=0．012；g：、g”为承载托辊、回程托辊旋转部分线质量，kg／m；m为输送带质量，kg；R、R。为制动盘、滚筒半径，m。实际工程中，带式输送机正常工作时，载荷图2系统控制框图接近满载并且变化不大，因此设4电控系统设计C)鲁正常制动时，