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凯基特无线地址码输送线保护系统

关键词:接近开关 光电开关 发布时间:2024-03-09 10:09:14 点击:

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一、项目背景
 
皮带输送机主要是由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置等组成。 在实际
运用中需要安装保护装置确保其稳定可靠地运行,同时实时监控运行状态,并在异常时发出
警报和做出相应保护措施。皮带机保护装置主要实现皮带跑偏,皮带打滑,紧急停止,皮带
撕裂,料流检测等系统化的一种综合保护手段。
 
但由于皮带带沿线保护设备电源线、信号线使用年限长,频繁出现老化断裂、 信号不通
等故障,且这类故障上位机根本无法察觉,进而导致皮带机无法开机或应停机的时候不能停
机,造成极大地设备及安全隐患,只有进行专项电缆排查或月度保护装置开关验证时才能发
现,进一步增加设备运行的安全风险,排查时间长,工作量大,人工点检容易出现遗漏,耽
误生产的同时让确保安全的设备变得不一定安全。
 

二、项目要求
 
1、给皮带线加装输送线保护装置;
2、皮带长度 2000-3000 米;
3、安装施工简便,不影响正常作业;
4、保护装置开关报警及时可靠,带有地址码功能,准确知道各点位置信息;
5、保护装置具有自检功能,信号状态在线监护的能力,具有误动作筛查功能,降低误信
号的能力。
 
 
三、改造方案
 
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方案实施:
 
现场实际需求制定智能拉绳系统改造方案,改造完成后皮带机保护系统具有完善的停机保
护功能,同时具有机头或机尾控制室故障显示保护位置定位功能。具体实施方案如下:
 
1、溜槽堵塞检测器:安装在溜槽侧壁上,当溜槽内发生堵塞时,堆积的物料必须挤压活动
门,并使之偏移而启动接近开关,发出警告或停机信号。排除故障后,活动门在压簧作用下
自动复位。
 
2、打滑检测器:安装在较运行平稳处皮带下方,当触轮随皮带机运行而旋转时带动机内
的脉冲盘,在脉冲盘旋转时传感器的感应信号输入到控制电路中去,经放大、整形后进行计
数,其计数值与预置数比较,判断胶带的带速,即:正常带速、打滑或超速等等。同时执行
电路输出相应的开关信号。
 
3、料流检测器:安装在皮带上方或下方用于对皮带机输送物料的检测,可发出有载运行信
号。如与洒水装置连接,可实现对物流的自动洒水功能。
 
4、纵向撕裂检测器:安装在受料段皮带下缓冲托辊之间,皮带出现由于撕裂、戳破、交界
处损坏或锐利物凸出皮带时,撕裂检测器能给监视人员提供报警信号或关掉输送机。
 
5、上述几种设备均与无线地址码相连,信号由无线地址码处理上报皮带机棕保仪。
 
6、无线跑偏地址码:每隔 30-50 米安装在皮带两侧,当运行中的皮带发生跑偏时,皮带
边缘带动立辊旋转并挤压立辊使之倾斜,若立辊倾斜大于一级动作角度时,立即发出一组
开关信号,若立辊继续倾斜大于二级动作角度时,则输出另一组开关信号。两组开关信号可
分别用于告警和停机,皮带机恢复正常运行后,立辊自动复位。
 
7、无线拉绳地址码:每隔 30-50 米安装在皮带机两侧,当机现场发生紧急事故时、可拉
动系于摆臂上的钢丝绳,使机内的滑块与开关的作用,发出停机信号,故障排除后,搬动限位
杆方能复位,工作人员在皮带机沿线任何地方均可以紧急停机。
 
8、皮带机综保仪:在机尾或机头主控室、安装一台皮带机综保仪,实时显示故障信息。
 
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9、无线智能网关安装:安装在综保仪处,实现所有无线地址码和无线中继网关的信号传
输。系统通过远距离无线传输技术实现集控室远程监控功能,安装简单快速且具有自检功能
和故障报警功能。汇聚所有的保护装置通过 470M-510M Frequency Hopping 无线方式收集
现场数据,并转换成 RS485 接口/RJ45 以太网网口传输到综保仪显示,实时监控该无线覆盖范围内的所有保护装置告警情况和在线健康状态。


10、无线中继网关安装:因皮带机达到 2- 3 公里,沿线较长,为保证无线信号的稳定性,
需要在沿线布设 1-2 台中继网关,实现无线地址码信号到中继网关信号的稳定传输,再将
中继接收的无线地址码信号传输到无线智能网关中,并在综保仪上显示故障信号。
 

设备功能介绍与实现
 
1、供电方式:所有地址码均采用内置工业锂亚电池供电,超低功耗设计,一节电池可以
使用 2-3 年,中继网关现场就近电源供电,如果没有也可选择太阳能供电系统,蓄电池
配合太阳能电池板进行充放电使用,无光照条件下也可持续工作 200 个小时,达到不管
是晴天还是连阴雨天都保证系统供电充足,解决现场铺设电缆复杂问题。
 
2、无线地址码:设备采用铸铝或不锈钢材质,可在强酸碱环境中正常工作而不被腐蚀,
内部微动开关采用进口产品,电池可更换,带地址设置和组网设置等参数设置无线写入功
能,设备具有自组网功能,开机后自动搜寻自身范围内所能连接的无线中继网关或智能网
关,并根据信号强弱选择网关上线入网。
 
3、无线中继与智能网关:无线智能网关用于采集现场保护装置开关上报的实时开关状态 、
地址信息和在线健康监测并建立 Mesh 网络将信息整条皮带线上得中继网关进行无线数据
交互。无线网关可通过 RS485 或 RJ45 与现场综保仪及上位机建立连接,来达到现场实时
监控功能。
 
4、皮带机综保仪:工业触摸工控机, 带历史记录查询, 除报警位置显示功能外,还可
以实时在线监控每个设备是否正常工作和电池健康状态。
 
5、控制设备交互:无线智能网关可以通过 RJ45 以太网线(MODBUS TCP)连入业主主控上
位机,上报业务信息,供业主进行连锁设计控制。
 
6、工艺标准:设备安装安照方案实施介绍的位置固定支架进行安装,所有线缆必须经过
线槽和穿线管,无线缆直接裸露在外;接线端子线号明确,悬挂电缆标牌;
 
皮带线按 2500 米计算,每个跑偏、拉绳开关间距不大于 50 米,皮带线两侧对应安装,
拉绳开关钢丝绳为φ5 包塑不锈钢材质;钢丝上每隔 6 米安装一个托环, 保证平整度,装
完成后所有的拉绳开关拉动时顺畅,阻尼适中;钢丝绳布置平整,下垂幅度不超过 5cm;
安装支架厚度大于 4mm,直接焊接在皮带支架上,设备固定螺丝选用不小于 M8 的不锈钢
螺丝。
 

四、系统优点

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五、无线网路安全稳定性
 

无线地址码网络架构图
 
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无线网络稳定性
 
1、无线射频电路做了射频隔离处理,隔离掉频段以外的无线信号, 达到异频抗干扰。
 
2、无线产品采用跳频扩频技术,带有数据校验,信号源甄别和数据 重发功能,确保不会
接收异信号,如果同频频点被占用,会跳频重发 信号,完成发射和网关之间的控制闭环,
达到同频抗干扰。
 
3、多组无线设备连接时采用了时分技术,划分时间片,每个发射器 和网关之间发包在对
应独立的时间片上,互不干涉。
 
4、多组信号在同一空间,每一个产品都有特定的 id,每个 id 有固 定的频点区间段划分,
频分的技术达到互不干涉。
 
5、大数量的发射设备入网时,加入载波侦听的机制,在发送数据前 和发射过程中监听无
线通道中有无其他设备在发送,空闲时及时发送, 做到互不干涉和降低延时。
 
6、无线产品带有多组程序监护自身的运行状态和网络环境,具有自 检重启功能,设备及
无线系统健康状态主动上报功能。
 
7、外部电气连接上,供电部分使用了电气隔离模块,输出口用了光 藕隔离,串口网口采
用隔离模块加滤波电路设计,达到我们产品内部 电路不受影响,外部连接线缆如果过长的
话建议使用屏蔽线即可。
 

 

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