基于虚拟仪器钢绳芯胶带红外开关检测系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com第5期(总第i56期)机械工程与自动化No．52009年10月MECHANICALENGINEERING&AUT0MAT10N0ct．文章编号：1672—6413(2009)05—0095—02基于虚拟仪器的钢绳芯胶带红外开关检测系统设计徐志平，郝亮亮(1．神华集团准格尔能源有限责任公司，内蒙古呼和浩特010300；2．太原理工大学测控技术研究所，山西太原030024)摘要：钢绳芯胶带是否正常运行是影响煤矿安全生产的重要因素之一，基于对射式红外光电开关原理检测输煤胶带是否有煤粉泄漏，可间接获取胶带是否撕

2、裂信号。本系统采用NI公司M系列PCI一6224数据采集卡，设计了基于PCI总线的实时检测系统。关键词：虚拟仪器；红外光电开关；数据采集卡；钢绳芯胶带；检测系统中图分类号：TP274．52文献标识码：A0引言红外线光电开关是利用人眼不可见(波长为皮带运输机是使用较多的连续运输设备，主要用780nm～1mm)的近红外线和红外线来检测、判别物来输送块状、粒状和散状等物料，它广泛应用于矿山、体，通过光电装置瞬间发射的微弱光束能被安全可靠码头、电厂等行业。钢丝绳芯胶带运输机具有运输效地接收。率高、速度快、距离长、负载重等特点。然而，胶带光电开关由

3、发射器、接收器和检测电路3部分组接头断裂、抽动、锈蚀等引起的撕裂事故时有发生，一成。发射器对准目标发射光束，发射的光束一般来源旦事故发生，极易造成严重的经济损失和人员伤亡。笔于发光二极管(LED)和激光二极管。光束不问断地发者在红外光电开关对射原理基础上，采用NI数据采射，或者改变脉冲宽度，受脉冲调制的光束辐射强度集卡设计了一套胶带纵向撕裂检测装置。在发射中经过多次选择，朝着目标不问断地运行。接1钢绳芯胶带红外开关检测系统设计方案收器由光电二极管或光电三极管组成，在接收器的前随着信息技术的不断发展，美国国家仪器公司面装有光学元件，如透镜和

4、光圈等，在其后面的是检(NI)提出了软件取代传统仪器的新概念。虚拟仪器技测电路，它能滤出有效信号并应用该信号。术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试和测量。虚拟仪器测控系统主要由PC机、硬件部分和软件部分构成。硬件主要负责数据的输人、输出，软件负责数据的处理和显示。钢绳芯胶带红外开关检测系统是建立在红外光电开关对射原理的基础上设计而成的。其工作原理是：正常情况下装置上方没有煤粉落下，传感器发射端发射圈1检测系统结构框图的红外线由传感器接收端接收，此时，传感器没有信光电开关可分为漫反射式、镜面反射式、对射式、号输出，

5、胶带若发生纵向撕裂，装置上方必定有煤粉槽式光电开关以及光纤式光电开关。本设计采用的是落下，传感器接收端接收不到发射回来的红外线，经山东枣庄远大矿用设备制造有限公司生产的对射式红过一段时间延时还接收不到，证明有大量煤粉落下，传外光电传感器，其型号是KGH6。对射式光电开关包感器立即发出报警信号或皮带机停车信号。检测系统括在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收结构框图见图l。器，发射器发出的光线直接进入接收器。当被检测物2检测系统硬件设计体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关2．1红外开关就产生了开关信号，当检测物体是不透明时，

6、对射式爿}山西省科学技术发展计划资助项目(20080322020)收稿日期：2009—05—22作者简介：徐志平(1966一)，男，内蒙古武川人，高级工程师，本科。学兔兔www.xuetutu.com·96·机械工程与自动化2009年第5光电开关是最可靠的检测元件。5结束语2．2数据采集卡本文设计的钢绳芯胶带纵向撕裂保护装置可以实PCI一6259采集卡是NI公司生产的M系列多功现自动控制，当胶带或光电开关出现故障时，实现自能数据采集卡，它有32路模拟输入，4路16位模拟输动报警或停车，纵向撕裂保护装置可靠程度达96％。出，48条数字I／O

7、线，32路动态DIO，16路静态DIO，2个32位计数器；i／o口单通道采样率1MS／s。3检测系统软件3。1LabVIEWIabVIEw是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序来决定程序的执行顺序，LabVIEW采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。它用图标表示函数，用连线表示数据流向。IabVIEW包含了大量工具与函数用于数据采集、分析、显示与存储。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储等。IabVIEW也

8、有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序图2主程序流程图(子VI)的结果、单步执行等等，便于程序的调试。3．2软件流程根据煤矿实际需要，利用IabVIEW设计的图形界面不