刮板輸送機綜合監控裝置設計

摘 要：刮板輸送機運輸的機綜合監控裝置設計一直是人們非常關心同時也非常關注的一個內容，方案設計的科學性及合理性會對整個機械的設計產生非常重大的影響，在這樣的情況下，我們一定要選擇更加科學合理的方式對其加以控制，只有這樣，才能更好的保證刮板運輸機的正常運行。本文主要分析了刮板輸送機綜合監控裝置設計，以供參考和借鑒。

關鍵詞：刮板運輸機；監控裝置；伸縮機尾

刮板運輸機在礦井工作面當中是一個非常重要的設備，它對于整個煤炭開采的安全穩定運行會產生非常明顯的影響，監測刮板運輸機運行的過程中一定要對其運行的狀態予以全面的掌握，這樣一來也就為其安全平穩的運行奠定了堅實的基礎。同時還能在這一過程中及時的對機器當中的故障加以排除，本文提出了一種設計方案，這一裝置可以很好的對刮板運輸機的運行狀況進行全方位的了解，同時在實際的工作中還可以十分有效的展現出伸縮機尾的自動控制功能。

1 裝置總體設計

1.1 結構設計

刮板運輸機綜合監控裝置主要是外殼線端子、本安電源、主板、顯示器及鍵盤構成，如圖1所示：

模擬信號采集板和主板連接在一起，主板上會配置與其相匹配的CPU、鍵盤接口、顯示器接口、報警輸出接口、控制輸出接口以及通信接口同時還要保證本安電源借助電源插線板和模擬信號采集板以及主板、控制輸出放大板進行連接處理，在通電之后，CPU內部程序的運行質量能夠得到非常顯著的提升，在通電之后，CPU內部程序當中的各項功能都能實現。傳感器從模擬信號采集板通電，傳感器、綜合監控裝置、電磁閥、液壓閥以及刮板伸縮機的尾部共同構成了一個完整的控制回路，從而使得伸縮機在運行的過程中可以很好的實現其閉環控制的功能，外殼設計是隔爆兼本安型的，在隔爆腔的內部設置了本安電源，這樣就可以十分有效的對輸出放大板加以控制。在本安腔的內部設置電路板、顯示器以及鍵盤和蜂鳴器等等。

1.2 功能描述

借助檢測液壓缸內部有桿腔的壓力，對監控裝置進行適當的調整，從而對雙向電磁閥進行科學有效的控制，電磁閥在這一過程中也會對液壓閥產生一定的影響，液壓閥對伸縮機尾液壓缸以及有桿腔和無桿腔進行充液處理，這樣也就可以對機尾伸縮的程度加以全面的控制，從而使得刮板鏈一直都處在一個相對正常的緊張狀態當中，從控制方式上來說，主要有自動式以及手動式。在機械運行的過程中，這一設備可以十分有效的展現出其超限報警的功能，報警閾值的設定可以借助鍵盤完成設定工作。最后，該系統還具備監控數據的存儲、顯示、上傳等諸多的功能。

2 裝置硬件設計

主板是刮板輸送機綜合監控裝置的核心，負責接收并處理模擬信號采集板的輸入與鍵盤輸入，實現刮板輸送機工況參數的監測、顯示、存儲、報警、通信和控制輸出的功能。主板電路整體結構如圖2所示。

標準電壓信號由AD轉換為數字信號，經光電隔離進入單片機，標準脈沖信號經光電隔離進入單片機。上位機通過通信電路與單片機進行數據傳輸。單片機的2路輸出控制信號經"控制輸出放大板"放大后用于控制雙向電磁閥。若2路信號的壓差為正，則電磁閥正向導通；若壓差為負，則反向導通；若壓差為0，則不導通。傳感器采集液壓缸有桿腔壓力，采集的信號經調理、AD轉換后，通過光電隔離進入單片機；單片機進行數據處理并發出控制信號，從而實現對伸縮機尾的閉環控制。

采用4×4行列式工作原理定制鍵盤，鍵盤上布置電源指示燈。圖3為鍵盤外觀圖，顯示器型號為CM320240-8，報警采用蜂鳴器。

3 裝置軟件設計

刮板輸送機綜合監控裝置上電或者是在復位之后，首先我們要完成初始化模塊的執行工作，之后還要循環執行監控主程序模塊，如果在主程序監控任務執行的過程中出現了較為嚴重的終端問題，就應該立即中斷處理程序模塊的正常運行。

3.1 初始化模塊。初始化模塊實現監控裝置在硬件自檢功能方面有著非常顯著的優勢，它在運行的過程中需要關注的有對傳感器是否安裝和安裝是否正確加以檢測、初始化監控裝置的運行和中斷檢測也成為了非常重要的內容。初始化設置的變量主要有閾值變量、傳感器啟用或者是禁用的標志位、控制器通信地址、控制器運行狀態的標志位等等。

3.2 監控主程序模塊。監控主程序模塊能夠十分有效的保證伸縮機尾的自動控制、刮板輸送機常態或者是在緊鏈狀態下的監測和故障預警、控制器通信和儲存顯示等功能。

①常態監測。采集溫度、液位、水壓力、水流量和液壓缸有桿腔壓力并進行處理后得到實際值，顯示并保存監測值；若超限則報警。②緊鏈狀態監測。采集液壓馬達壓力和轉速并進行處理得到實際值，查表得到馬達效率值，然后計算緊鏈力并顯示結果。③通信模塊。上傳監測數據（實時和歷史數據），顯示通信狀態，采用的通信協議為Modbus。

3.3 中斷處理程序模塊。中斷處理程序模塊包括鍵盤中斷處理程序、限位中斷處理程序、伸縮機尾自動控制中斷處理程序等：①伸縮機尾自動控制中斷處理程序。定時器每100ms發生中斷，檢測有桿腔壓力，伸縮機尾自動動作。②鍵盤中斷處理程序。鍵盤中斷產生后，關鍵盤中斷，讀鍵值并按鍵值轉移到對應的鍵值處理程序，然后開鍵盤中斷，中斷返回。

結束語

刮板輸送機綜合控制裝置能夠十分有效的保證對減速器的油溫、油位、冷卻水當中的水壓、流量電動機繞組溫度的監測工作，此外在運行的過程中還有機頭液壓馬達緊鏈和機尾伸縮情況監控的性能，在實際的工作中應用這一裝置，可井下工人和設備維護人員可以更加詳細和及時的對刮板輸送機運行的狀態進行全面的了解，同時如果我們采取有效的措施對其進行科學的管理就可以十分有效的保證故障的有效排除，此外生產的安全性和可靠性也能得到十分顯著的提升。■

參考文獻

[1]汪愛明，孟國營，李國平，冀貴.刮板輸送機伸縮機尾電液控制系統的研制[J].煤炭工程，2008（1）.

[2]張春芝，馮海明.刮板輸送機減速器在線監控系統的研制[J].中國煤炭，2007（1）.

作者簡介：王宇，身份證號：23010519871129193X。