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摘要：隨著我國電氣和機械工程的不斷發展，帶式輸送機在很大程度上提高了工廠的生產效率。當前自動化控制系統在帶式輸送機上的應用逐漸增多，這使得帶式輸送機的自動化水平顯著提高。本文對帶式輸送機自動控制系統的原理進行了說明，對自動控制系統進行了設計，滿足了帶式輸送機的自動化水平。
關鍵詞：帶式輸送機設計;自動控制系統;應用
引言
帶式輸送機的應用比較廣泛，比如家電、電子、注塑以及印刷等行業，顯著特點為輸送能力強、輸送距離遠、結構簡單易于維護，可以方便的實現程序化控制和自動化操作。雖然帶式輸送機的用途逐漸增多，但是在使用過程中如果自動控制程序不理想，也會出現很多安全性的問題，導致輸送失敗，影響正常的生產。在帶式輸送機的設計中，對自動化控制系統進行良好的設計，可以降低安全事件的出現率，提高工作效率。本文將詳細論述帶式輸送機自動控制系統的設計過程，希望可以提高帶式輸送機的安全運行能力。
一、帶式輸送機的自動控制系統概述
所謂的帶式輸送機自動控制系統，歧義就是在帶式輸送機的制造過程之中所采用的自動控制系統，其組成單元數較多，對這些單元進行設計，可以提高帶式輸送機的運行效率。帶式輸送機的核心單為程序單元，其主要作用就是控制輸送機的工作路徑，對其方向、速度等進行控制，這樣就可以有效避免帶式輸送機的自動化系統出現故障。
二、自動控制系統設計
（一）控制系統流程設計?？刂葡到y的組成較為復雜，按照控制單元，可以分為電源系統、混頻器速度控制、PLC控制系統、傳感器以及計算機監控單元，詳細構成如圖1所示。系統配有5個高壓柜(配有智能綜合保護)和1個低壓柜，配有RS-485連接13的高壓柜。帶式輸送機配有2臺高壓變頻器和各種皮帶系統保護傳感器，包括檢測偏差、拉線、溫度、打滑、張力等。PLC控制系統實現了各皮帶的自動操作、故障檢測和報警功能，并利用現場總線與傳感器和高壓柜進行通信，利用工業以太網路與監控系統進行通信。該控制系統的電路工作原理如圖2所示：為實現系統數據的集中管理，將現場數據進行遠程傳輸，采用PLC串行通訊模塊，為了減少電磁干擾，收發器選取串行收發芯片MAX485，輸入輸出接口附加了光電隔離電路，光耦選擇6N137，防止接觸不良，產生誤操作。采用12V和24V電路連接，同時額外增加電平轉換電路。根據輸送機的工作要求，將接點開路電壓提升至200V以上，閉合電流維持5mA，保證接點在有積灰的情況下仍能獲得準確的信號，防止外部對于主機的干擾。
（二）柔性自動化設計。柔性化系統是帶式輸送機的自動控制的關鍵設計點，本設計中包含了人際界面、圖形界面、故障信息三個模塊。人機界面通過鍵盤、鼠標和顯示器進行人機對話，讓操作者對監控系統進行實時的控制。界面上顯示帶式輸送機的各個功能模塊，可以根據輸送機的工況要求設置相應的參數，傳感器將現場的數據傳輸給顯示器。監控系統可以對數據和不同類型的動態曲線進行實時的顯示，同時具有打印功能。圖形界面主要顯示各工作模塊，比如監控軟件總貌、報警和數據實時顯示等。所有的畫面都是以動畫的方式呈現，讓DCS操控者可以及時了解輸送機的現場工作狀況。在故障信息模塊中，采用的是database界面，現場出現故障后，DCS中控室會立即報警并顯示故障信號，將故障數據自動保存，操控者只需要按下急停按鈕就能實現對系統的保護。具體的柔性自動化流程如圖3所示。
（三）虛擬自動化設計。在虛擬技術設計中，本設計采用了多單元同步控制系統，2臺變頻同時啟動，以皮帶的工作速度為基準，輸送系統采用傳感器探測到前方障礙物后會立即減速，防止輸送機出現碰撞。PLC在工作過程中利用RS485給兩臺變頻裝置發送命令，這個時候采集系統能夠反饋相應電機的電流，智能化系統對電流進行比對，將工作電流最高的一臺電機作為其工作電機，對相應變頻器的頻率進行調整，同時滿足兩臺電機的電流，最終讓帶式輸送機實現功率平衡控制。具體電路圖如圖4所示。
三、智能帶式輸送機設計中自動控制系統的應用
將自動化控制系統應用在帶式輸送機的設計過程中，輸送機的自動化程度會大大提高，可有效降低工人勞動強度，減少重復性的搬運工作，為企業節省人力資本。人工智能技術在各行各業中都起到了很重要的作用，在帶式輸送機的設計中，將人工智能與計算機進行結合，可以提高帶式輸送機的工作精度，減少故障發生。利用智能化的工作系統，帶式輸送機在遇到障礙物或者輸送超重時，能夠自己自動發出警報，顯示輸送系統出現障礙，這樣就能讓設計人員根據錯誤指令對故障進行分析，解決現實生產中出現的各類問題，提高生產效率。
四、結束語
綜上所述，隨著當今我國科學技術的不斷發展，帶式輸送機生產也實現了進一步的改革與轉變。當前自動化控制系統在帶式輸送機上的應用逐漸增多，在很大程度上提高了帶式輸送機的工作精度，減少了工作過程中的故障率。下一步，在帶式輸送機的自動化控制系統設計中，要結合不同行業的要求，增加人工智能單元，實現帶式輸送機的無人控制，這樣就能有效推動自動化控制行業的發展。
參考文獻
[1]王月權,魏連山.帶式輸送機自動化在化工帶式輸送機設計中的應用分析[J].價值工程,2018,27(35):228-230.
[2]明鑫.自動控制系統在帶式輸送機設計制造中的應用[J].山東工業技術,2019,24(2):50-51.
作者:張正志 劉春瑞 單位:山東濰坊科技學院