皮带机状态管理系统

2014-12-14李文祥

设备管理与维修 2014年7期

李文祥

（神华乌海能源西来峰煤化公司焦化厂内蒙古乌海）

设备状态管理系统是实现设备保护、提前预警、故障诊断的智能化系统。系统采用PLC，具有高可靠性、灵活性和强大的I/O容量。系统可组成不同规模、不同功能的自动化监控系统，既可监控单台设备，又可实现对多台设备进行集中监控并对相关的大型设备实施在线远程故障诊断。该系统集监视、控制于一体，具有自动化程度高、安全性高、实用性强、运行可靠等优点。神华乌海能源西来峰煤化工公司焦化厂引进的皮带机状态管理系统，有效的预防了设备故障和生产事故的发生，达到了降低工人劳动强度，降低设备的故障损坏频率，提高劳动生产率的目的。

1.皮带机状态管理系统介绍

皮带机状态管理系统主要功能是对皮带机在生产过程中的设备故障进行预警和控制皮带机的运转，由皮带机综合保护模块和皮带机在线监测模块组成。其中综合保护模块的主要功能是对皮带机运行中发生的故障进行预警、停机保护；在线监测模块的主要功能是对设备在运行中产生的旋转故障进行预警并进行远程诊断分析。

皮带机状态管理系统由控制系统、通信系统和传感器组成。其中控制系统负责整个系统的监测与控制，上位机系统通过人机界面监控现场设备生产状况以及设备的运转状况，操作员通过人机界面获取现场生产状况和设备的信息，通过监控系统的预警和停机功能对现场设备进行集中监控。通信系统采用工业以太网进行数据传输，传输介质为光纤，负责控制系统上位机与现场设备间的通信，将现场设备采集到的信息以及程序内部的信息传送到地面上位机管理系统，同时也可将上位机系统发出的控制指令传送到控制器。传感器通过对生产现场的（包括打滑、堵料、纵撕、振动、温度等）信息进行采集，并通过通信系统将信号传输到控制中心进行分析处理。

皮带机状态管理系统可对设备运行状况和设备故障信息进行实时监测和数据保存，可实现历史回显、历史趋势分析、历史报表等综合分析,对设备的状态进行跟踪，实现了对设备的状态管理。系统的结构组成如图1所示。

图1 皮带机状态管理系统结构组成

2.皮带机状态管理系统功能

通过对皮带机在生产过程中出现的堵料、跑偏、打滑等现象，关键设备的振动情况进行在线预警控制，提高关键设备的管理水平和运行效率、减少人员的劳动强度进而提高生产效率。

（1）速度（打滑）监测

安装在皮带机尾轮的检测装置通过检测尾轮产生的脉冲，计算出尾轮转速，并通过MPV演算后输出接点信号。当皮带机尾轮速度降低至正常转速的70%时，检测装置发出停机信号，进行停机处理。检测过程不受皮带机运行的影响，检测信号输出稳定，可以有效地检测出由于皮带、滚筒粗糙度降低，尾轮轴承损坏、皮带运量过载等引起的设备打滑现象。

（2）堵料监测

监测装置由小型电机驱动叶片，在未接触到物料时旋转，当叶片碰到物料时受阻停转，电机的微动开关发出关机信号，同时电机电源被切断，叶片停转。一旦物料下降到离开叶片的位置，电机电源重新接通，叶片再次开始旋转。当叶片持续受阻停转2s后，系统发出报警信号，当叶片持续受阻停转4s时，系统发出停机信号。这样可以有效的减少堵料时料斗里的积料，减少操作人员的处理时间，降低工人的劳动强度，减少停机时间，提高劳动生产率。检测装置的力扭可根据被检测物料调整扭力的大小、采用铝合金与不锈钢铸造，强度高、耐腐蚀。

（3）跑偏检测

两极跑偏开关安装在输送带两侧，当输送带跑偏时，输送带触碰开关立辊并使立辊偏转，实现报警和停机。安装位置为下皮带张紧轮上方的转向轮处，当发生异常时，可以预防皮带磨损、撕毁造成的故障扩大。还能通过跑偏的报警情况分析皮带跑偏的原因（张紧辊粗糙度、平行度、落料情况等），快速处理设备故障，提高设备的运行效率。

（4）缓冲床

聚乙烯材料的块式缓冲（减震）器连接托板与机架横梁，由螺旋弹簧、轴组成的支撑架连接，弹簧预紧力可调，当机组上方胶带在接受大块物料时，物料对胶带产生的冲击主要由螺旋弹簧缓冲，缓冲块起辅助缓冲作用。

（5）自动纠偏

输送带两侧挡辊轴线与托辊轴线垂直，其接受胶带跑偏的推力完全用于纠偏。挡辊支架通过连杆与托辊支架连接,挡辊随着跑偏皮带的推移而带动托辊垂直旋转，等角度地纠偏，调偏灵敏、迅速。机组回转中心处及机架处做密封处理，有防水、防尘功能，便于用水冲洗。

（6）断带抓捕器

断带抓捕器沿带式输送机多处安装，当皮带正常运行时，中部的单向轮随皮带转动，左右两模型闸块处于皮带下方且与皮带不接触，上闸块调整到皮带两侧，且与皮带纵向平行。当发生断带时，触动装置使上闸块快速转动到皮带上方，同时带动楔形槽运动，发出断带停机信号并将下滑的皮带夹持制动在上闸块与楔形闸块之间阻止断带下滑，保护设备的同时减少了断带的修复时间。

（7）纵向撕裂监测

撕裂开关成对安装在皮带两侧，由两段钢丝绳连接（钢丝绳有聚乙烯外套护层），绳的一端固定在支撑托架上，另一端与撕裂开关上的弹簧球连接。两段钢丝绳在皮带下面形成和皮带槽型一致的闭合回路。当有物体刺穿或撕裂的皮带悬吊下来扫落一条或两条钢绳时，弹簧球被拉出底座，联动开关发出报警信号。事故处理完毕后，将弹簧球复位装入底座，撕裂开关消除警报信号。