управление ленточным конвейером

управление ленточным конвейером: Обзор систем и стратегий

Управление ленточным конвейером включает в себя технологии и методологии, используемые для регулирования скорости., крутящий момент, позиция, и общая эксплуатация ленточных конвейерных систем. Эффективный контроль имеет основополагающее значение для оптимизации эффективности обработки материалов., обеспечение эксплуатационной безопасности, снижение энергопотребления, и минимизация механического износа. Современные системы управления превратились из простых ручных пускателей в сложные автоматизированные сети, объединяющие частотно-регулируемые приводы. (VFD), Программируемые логические контроллеры (ПЛК), и усовершенствованные датчики. В этой статье описываются основные стратегии контроля., сравнивает ключевые технологии, представляет реальные приложения, и решает общие оперативные вопросы.

Основные стратегии и технологии контроля
Основная цель управления конвейером — надежное и эффективное управление потоком материалов.. Это включает в себя несколько ключевых стратегий:

1. Управление запуском и остановкой: Методы плавного пуска имеют решающее значение для предотвращения чрезмерного натяжения ремня и его утечки.. Традиционные методы включают пускатели пониженного напряжения или гидромуфты., в то время как современные системы преимущественно используют Частотно-регулируемые приводы (VFD), которые обеспечивают наиболее плавные профили ускорения/замедления.
2. Регулирование скорости: ЧРП позволяют точно регулировать скорость в соответствии с требованиями процесса., например, синхронизация с вышестоящим или нижестоящим оборудованием или изменение скорости в зависимости от нагрузки.
3. Управление нагрузкой и крутящим моментом: Датчики, такие как тензодатчики или датчики крутящего момента, обеспечивают обратную связь для работы с постоянным крутящим моментом или распределения нагрузки в многоприводных конвейерах..
4. Последовательность и блокировка: ПЛК автоматизируют последовательность запуска и остановки нескольких конвейеров в сети. (НАПРИМЕР., начиная с разгрузочного конца назад, чтобы предотвратить скопление материала) и интегрировать защитные блокировки.
5. Расширенный мониторинг: Интеграция устройств для обнаружения разрывов, смещение ремня (Реле раскачивания ремня), мониторинг скольжения (датчики скорости), и обнаружение заблокированного желоба повышает безопасность и предотвращает повреждения.

Сравнение распространенных методов запуска/управления двигателем подчеркивает эволюцию технологий.:

Метод управления	принцип	Ключевые преимущества	Типичные ограничения
Прямой онлайн (ДОЛ) Стартер	Мгновенно подает полное линейное напряжение.	простой дизайн, низкая первоначальная стоимость.	Высокий пусковой ток, механический удар, плохой контроль.
Стартер Звезда-Треугольник	Запускает двигатель в конфигурации звезды. (пониженное напряжение), затем переключается на дельту.	Меньший пусковой ток, чем у DOL.	Ограниченное количество запусков в час, крутящий момент падает при переходе.
Плавный стартер	Использует тиристоры для постепенного повышения напряжения..	Контролируемое ускорение, снижение механических напряжений.	Ограниченная возможность контроля скорости, гармоники могут генерироваться.
Частотно-регулируемый привод (ЧРП)	Управляет частотой и напряжением двигателя..	Плавное ускорение/замедление, полный контроль диапазона скоростей, экономия энергии при частичных нагрузках.	Более высокая первоначальная стоимость, требует тщательного ввода в эксплуатацию & фильтрация в некоторых средах

Практический пример применения: Транспортировка клинкера цементного завода

Крупный цементный завод периодически сталкивался с проблемами, связанными с длинным наземным конвейером, транспортирующим горячий клинкер из печи в силосы для хранения. (Длина: ~2,5 км; Власть: ~500кВт). В системе использовалась гидромуфта с прямым стартером..

• Проблема: Резкий старт вызвал высокие механические нагрузки на ремни и натяжные ролики., приводящие к частым поломкам и утечкам в точках перегрузки во время запуска/останова.
• Решение: На заводе внедрена модернизированная система управления, основанная на регенеративный VFD с интеграцией ПЛК.
• Выполнение & Результаты:
  • VFD позволил получить идеально линейный профиль ускорения по S-образной кривой. 60 секунды, устранение рывковых сил.
  • Рекуперативная функция обеспечивала контролируемое торможение во время остановов, возвращая энергию в сеть..
  • ПЛК синхронизировал этот главный конвейер с входными питательами дробилки на основе обратной связи по току двигателя. (Нагрузка).
  • Скорость была немного снижена в периоды низкой нагрузки для дополнительной экономии энергии..
• Исход: Механические неисправности сократились более чем 60%, утечка практически исключена при старте/остановке, годовое потребление энергии сократилось примерно 15%, обеспечение полного возврата инвестиций в течение 22 месяцы.

Часто задаваемые вопросы (Часто задаваемые вопросы)

1. Почему плавный пуск имеет решающее значение для ленточных конвейеров?
   Жесткий старт приводит к резким скачкам натяжения каркаса ремня и стыков, часто превышающим 200% нормального рабочего напряжения, что, по данным Ассоциации производителей конвейерного оборудования, приводит к преждевременному выходу из строя. (CEMA) руководящие принципы. Контролируемое ускорение с помощью устройств плавного пуска или частотно-регулируемых приводов ограничивает это пиковое напряжение до безопасных расчетных пределов..

2. Могут ли ЧРП действительно сэкономить значительную энергию на конвейерах??
   Да, но в первую очередь в приложениях с переменным профилем нагрузки или там, где естественное удержание нагрузки требует непрерывной работы с частичной производительностью, поскольку расчеты мощности CEMA для наклонных конвейеров показывают, что потребляемая мощность пропорциональна как скорости, так и нагрузке.). За счет снижения скорости ленты в периоды низкой производительности — стратегия, известная как "экобег"— ЧРП позволяет добиться существенной экономии, примерно пропорциональной кубу снижения скорости..

3. Какое защитное устройство является наиболее важным в системе управления конвейером??
   Переключатель нулевой скорости или датчик движения имеют первостепенное значение среди многих важных устройств в соответствии со стандартами OSHA §1926. Он контролирует, вращается ли приводной шкив, когда двигатель находится под напряжением, что указывает на потенциальное проскальзывание или обрыв ремня, и запускает немедленное отключение, чтобы предотвратить пожар, вызванный трением, или катастрофический ущерб..

4. Как современные средства управления управляют несколькими ведомыми шкивами на одном конвейере??
   Для длинных наземных или мощных конвейеров, требующих привода «голова-хвост» ведущий-ведомый." Конфигурация через сетевые VFD обеспечивает правильное распределение нагрузки с использованием любого "регулировка скорости" на основе обратной связи по крутящему моменту или алгоритмов прямого управления крутящим моментом с обратной связью, предотвращающих работу одного привода, в то время как другой восстанавливается.

5.Когда мне следует рассмотреть возможность перехода от базового стартера к системе на базе частотно-регулируемого привода??
Рассмотрите возможность обновления, если у вас частые механические неисправности, связанные с запуском/остановкой, у вас сильно варьируются скорости подачи, работают на наклонных/наклонных конвейерах, где полезно рекуперативное торможение, требуется точное позиционирование для процессов загрузки/разгрузки, ищите подробный мониторинг данных производительности для программ профилактического обслуживания.