基于张力传感器控制的皮带机运行分析

1 引言20世纪60年代，特别是80年代以来，随着电力电子技术、现代控制理论、计算机技术和微电子技术的发展，逐步形成了集多种高新技术于一身的现代电气传动技术。

高精度、高可靠性的变频调速系统，凸显了交流异步电动机结构简单、价格便宜、工作可靠和维护方便等优点，为冶金处理线的张力控制技术的发展提供了强有力的保证。

2 带钢张力的作用采用张力控制防止带钢堆拉现象发生，同时，张力在生产过程中也发挥着十分重要的作用，主要表现在以下几个方面[1]：2.1 防止带钢跑偏在实际生产过程中，由于各种因素的影响，带钢在运行过程中容易发生跑偏，而且会随着运行而越来越严重。

为了防止跑偏，可以采用纠偏辊或八字辊，但这两种方法都有一定的时滞，有一定的局限性。

而适当调节张力值，维持张力稳定，带钢可以在一定的张力作用下平稳的运行，张力反映迅速，无时滞，所以是防止带钢跑偏的有效方法。

2.2 有利于控制带钢的板形板形是衡量带钢质量的重要指标，板形良好指的就是带钢的平制度好，如边部起浪，中部浪皱等，这主要是由于变形不均匀，使带钢中的残余应力超出了稳定所允许的拉应力。

当采用微张力控制时，使带钢沿宽度方向上的拉力不超过所允许的拉应力，由此来保持带钢板形的平直。

2.3 有利于控制加热面积的控制炉区的入口段是预热炉，里面没有炉棍，是一段悬空的带钢。

两边喷嘴加热带钢。

利用张力可以调节带钢的悬垂度，保证在预热炉内的带钢充分加热。

此外，张力在煅烧过程中可以适当调节张力辊电机的负荷。

可见张力控制对于正常生产是非常重要的的保证。

而通过张力产生的原理分析，我们可以找出控制或影响张力的有关原因。

3 带钢张力控制方案以冶金处理线的控制为例，介绍具体控制方案。

图1表示了一条简单处理线的主要传动设备，由开卷机、卷取机、活套和若干张力辊组成。

开卷机，卷取机，活套分别建立各段张力，张力辊根据工艺需要分断上下游张力。

处理段br2参与tm1(张力计)的直接张力控制，其他张力辊作为各速度区域(活套将全线分成入口、中部、尾部三段)的速度基准[2]。

第一章概述APL-I型皮带张力监控保护装置是矿用隔爆兼本质安全型,适用于煤矿井下环境的皮带输送设备保护装置,96年获国家专利.是带式输送机必备的可靠的测力计,可实现皮带张力下降保护,皮带张力重锤落地保护.我厂通过大量调查研究表明,皮带的打滑、跑偏、纵撕、断带等故障的主要原因,都是因为运输机皮带的张力值调整的不理想,使用该仪器可以有效的降低或避免上述故障的发生率,从而更有效的保护皮带.该装置可广泛应用于各类皮带输送机.由张力/断带传感器、跑偏传感器、速度传感器、温度传感器、烟雾传感器、煤位传感器、急停传感器、纵裂传感器、主机等几部分组成.张力传感器由SYZ系列拉压式电阻应变片和无感无容组件构成,为本质安全电路;主机采用隔爆兼本安电路设计方式,电源及外控继电器在隔爆腔内,显示及其它弱电电路在本安腔内.该产品以单片微型计算机为核心,可对皮带张力进行动静态测试,并可实现自动调整皮带张力,使输送设备在理想拉力状态下长期运行.并具有声光报警及远距离故障报警输出,过温、烟雾自动洒水灭火输出及紧急故障时停止主拖动电机输出等功能.该产品特别适用于煤矿井下使用,是保护设备及防止因皮带打滑而引起火灾事故最有效的装置.第二章技术参数与功能△防爆标志:Exdib I(150℃)△测力精度：+0.2%△测力范围：0-20t△电源：AC36V AC127V AC220V 50Hz+1Hz△功能：主机≤10W 灭火装置≤40W△环境温度：-20℃-40℃相对温度：≤98%△本安参数：力传感器电源模拟电路电源数字电路电源最大开路电压：≤15V ≤12V ≤5V最大短路电流：≤250mA ≤38mA ≤0.75A工作电流：≤50mA ≤33mA ≤0.4A△力传感器：分布电感：≤1mH分布电容：≤1uF输入、输出阻抗：≤350Ω灵敏度:1-3Mv/v精度：优于0.1%工作电压：15V 工作电流：≤50 mA△继电器接点可控电流：AC240V 7AAC125V 10AAC28V 10A△上限、下限、允许过载时间及真实值调整给定功能△具有皮带打滑保护功能△具有温度、烟雾、纵向撕裂、急停开关、机头煤位、断带检测及用户自选项等多种输入保护功能△具有自动调整皮带张力的功能△具有给定值掉电不丢失的功能△具有各种状态声光报警功能△具有通讯功能，各种运行参数可实时与中控室进行交换（为备选功能，需要请在合同中注明）△具有外报警控制接点△具备上、下限、上上限、下下限四级张力保护△具有工作和检测状态选择功能第三章型号及状态说明型号说明：状态说明：各种状态分别由指示灯显示。

上海皮带张力仪的工作原理
上海皮带张力仪的工作原理是利用张力测量传感器对皮带进行张力的监测和测量。

该设备主要由张力测量传感器、信号处理器和显示器三部分组成。

首先，张力测量传感器固定在皮带的一端，并通过张力传递装置与皮带建立力的传递联系。

当皮带受到拉伸或压缩时，张力测量传感器会受到相应的力，改变其内部电阻或形变，并将此转化为电信号。

其次，信号处理器负责接收来自张力测量传感器的电信号，并进行放大和滤波等处理。

通过对电信号的处理，信号处理器可以将传感器提供的张力信息转换为数值信号，并进行数据处理和分析。

最后，通过连接到信号处理器的显示器，用户可以实时监测皮带的张力值。

显示器通常会显示皮带的当前张力数值，并提供一些额外的功能，如数据记录、报警设置等。

总的来说，上海皮带张力仪的工作原理是通过张力测量传感器对皮带的张力进行监测和测量，并通过信号处理器将测量结果传输给显示器，从而帮助用户对皮带的张力进行有效控制和管理。

张力控制方案随着工程技术的不断发展，我们对于张力控制的需求也越来越高。

无论是在建筑施工、机械制造，还是电力传输中，张力控制都是至关重要的一环。

本文将介绍一种高效可靠的张力控制方案，以帮助解决相关领域的问题。

一、背景介绍张力控制是指在一定范围内，通过对应力或应变的调节，使得构件或系统保持特定的张力水平。

正确的张力控制可以提高结构、设备或系统的性能和寿命，降低故障和事故的发生率。

因此，设计和实施合适的张力控制方案显得尤为重要。

二、基本原理张力控制的基本原理是通过监测张力水平并根据设定值进行调节。

常见的张力控制方法包括手动调节、基于传感器的反馈控制和自动化控制系统。

1. 手动调节：这种方法适用于一些简单的情况，通过人工调整绳索、链条或缆线的张力来实现控制。

然而，这种方法在长期运行或需要高精度控制的情况下并不适用。

2. 基于传感器的反馈控制：这种方法通过安装张力传感器来监测张力变化，然后将实际张力值与设定值进行比较，并通过调节执行机构来控制张力的变化。

这种方法可以提供高精度的张力控制，并且适用于各种复杂应用。

3. 自动化控制系统：在一些需要大规模张力控制的情况下，引入自动化控制系统是更为有效的方法。

这种系统通常由传感器、执行机构和控制器组成，能够实现实时监测、精确调节和稳定控制，提高工作效率和减少人为错误。

三、具体方案基于对现有张力控制方法的研究和分析，本文提出了一种结合传感器和自动化控制系统的高效张力控制方案。

1. 传感器选择：根据具体应用需求选择合适的张力传感器，如应变传感器、压力传感器或位移传感器等。

传感器的选取应考虑其精度、响应速度和可靠性等因素。

2. 控制器设计：设计一个智能控制器，该控制器能够接收传感器的信号，并根据设定值进行调节。

控制器应具备高精度的数据处理能力和快速的响应速度，以实现准确的张力控制。

3. 执行机构优化：根据具体应用场景选择合适的执行机构，如电机、液压缸或气动装置等，并通过优化其控制算法和传动装置来提高响应速度和控制精度。

煤矿皮带输送机的故障分析及智能监测分析煤矿是煤炭资源的重要开采地，煤矿皮带输送机作为煤矿生产过程中的重要设备，承担着将煤炭从采矿现场运输到加工场地的重要任务。

由于煤矿环境对设备的严苛要求，皮带输送机在长时间运行中会出现各种故障，不仅影响了生产效率，还可能对工人的生命财产安全造成威胁。

对煤矿皮带输送机的故障进行分析并提出智能监测分析方法，对于保障煤矿生产安全和提高生产效率具有重要意义。

我们来分析一下煤矿皮带输送机常见的故障类型及其原因。

1. 皮带磨损皮带长时间运行和受到煤矿环境的侵蚀会导致皮带的磨损，甚至出现断裂，影响运输效率。

2. 轴承故障皮带输送机的滚筒设备由大量轴承支撑，长时间运行会导致部分轴承磨损或损坏，影响设备的稳定性和安全性。

3. 电机故障皮带输送机的驱动设备通常采用电机，长期工作可能因电机内部绕组短路或外部线路故障导致电机无法正常工作。

4. 调整不当皮带输送机的张紧装置和调节装置如果调整不当，会导致皮带运行不稳定或出现跑偏。

以上就是煤矿皮带输送机常见的故障类型及其原因，接下来我们将介绍一种智能监测分析方法，帮助煤矿运营方及时发现和解决这些故障问题。

智能监测分析方法主要包括传感器监测、数据采集和故障诊断三个环节。

1. 传感器监测在皮带输送机的关键部位安装各类传感器，如振动传感器、温度传感器、张力传感器等，实时监测设备运行状态和环境参数变化。

2. 数据采集传感器监测到的数据通过数据采集设备采集并进行存储，包括设备运行状态数据、环境参数数据、设备振动数据等。

3. 故障诊断借助数据采集设备，通过对采集的数据进行存储和分析，可以建立设备运行状态模型和故障诊断模型，实现对设备故障进行准确诊断和预测。

采用智能监测分析方法可以实现对煤矿皮带输送机故障的预警和预测，及时发现问题并采取相应措施，确保设备安全运行和生产效率。

随着人工智能和大数据技术的不断发展，还可以通过建立设备健康状态监测平台，实现对多台设备运行状态的集中监测和管理，为煤矿管理部门提供更全面、准确的数据支持，提高设备运行效率和节能减排效果。

一种具有调节功能的皮带机运输装置的分析与应用概述皮带机是一种成熟的运输设备，被广泛应用于工业生产和物流输送领域。

它的主要优势在于能够高效、快速地运输物料，减少人工成本，提高生产效率。

然而，在实际应用中，由于物料的特性和环境的影响，皮带机会出现多种问题，如物料偏移、堵塞、撕裂等，这些问题不仅会影响生产效率，还会增加维护成本。

因此，研究如何改善皮带机的运输效率和稳定性具有重要意义。

本文将介绍一种具有调节功能的皮带机运输装置，该装置能够实现对皮带张力、速度和方向的调节，从而保证物料的稳定输送，提高生产效率和降低成本。

本文将从以下几个方面阐述该装置的设计原理、结构特点和应用效果，并讨论该装置在实际应用中的优缺点和展望。

设计原理调节皮带机运输装置采用的是闭环控制系统，其基本原理是通过传感器对皮带机的运动状态进行实时监测和反馈控制，以达到对皮带机的精细调节。

该装置由控制器、传感器、执行机构和电源组成。

其中，控制器是装置的核心部分，它通过控制传感器采集皮带的张力、速度和方向等信息，并与执行机构进行联动控制，从而实现皮带的平稳运行。

传感器一般有多种类型，如张力传感器、速度传感器和位置传感器等，它们分别用于测量皮带的张力、速度和位置信息。

执行机构一般采用电动机和减速器结合的方式，通过调节转速来控制皮带的运行状态。

在具体的应用中，调节皮带机运输装置可以实现多种功能，包括：1.调节皮带机的张力，保证物料的平稳输送。

张力传感器可以实时检测皮带的张力情况，当皮带张力过大或过小时，控制器会及时地调节电动机的转速，以调整皮带的张力大小，确保物料的平稳输送。

同时，调节皮带机运输装置还可以根据物料的重量和体积等特性，自动调节张力大小，减少物料的滑移和偏移等现象。

2.调节皮带机的速度，适应不同场景的需要。

速度传感器可以实时检测皮带的运转速度，当需要提高或降低速度时，控制器会自动调节电动机的转速，并实现平稳的加减速控制，从而达到满足不同输送需求的目的。

张力控制器原理张力控制器是一种用于控制张力的装置，广泛应用于纺织、印刷、包装等行业中的生产线。

它的主要原理是通过感应张力信号，并通过控制系统对张力进行实时调节，以确保生产线上的物料保持稳定的张力状态。

我们来了解一下张力的概念。

张力是指物体受到的拉力或拉伸力，是一个物体内部各点相互作用的结果。

在生产线上，物料在传送过程中会受到张力的作用，如果张力不稳定，会导致物料的变形、断裂或产生皱纹，从而影响生产线的正常运行和产品的质量。

张力控制器的原理是基于张力传感器和控制系统的配合工作。

张力传感器通常安装在生产线上的张力滚筒或张力辊上，通过测量滚筒上物料的张力信号来实时监测张力的变化情况。

张力传感器将测量到的张力信号转化为电信号，并传送给控制系统。

控制系统是张力控制器的核心部分，它接收来自张力传感器的信号，并根据预设的张力设定值进行比较和计算。

控制系统通过调节驱动装置（如电机或气缸）的输出信号来改变滚筒的转动速度，从而调节物料的张力。

当测量到的张力信号与设定值有偏差时，控制系统会根据一定的算法进行计算和调整，使滚筒上物料的张力保持在预设范围内。

在实际应用中，张力控制器还可以根据不同的物料特性和生产需求进行参数设置。

例如，对于薄膜类物料，由于其本身的柔软性，需要较小的张力控制范围；而对于纸张类物料，由于其较大的刚性，需要较大的张力控制范围。

因此，根据不同的物料特性，可以通过调整张力设定值和控制算法来实现最佳的张力控制效果。

张力控制器的应用可以提高生产线的稳定性和效率，减少物料的浪费和损坏。

例如，在印刷行业中，张力控制器可以保证印刷机上的印刷纸张在传送过程中保持稳定的张力，从而避免纸张的变形和印刷质量的下降。

在包装行业中，张力控制器可以确保包装材料在封装过程中的张力恒定，避免包装袋的破裂和产品的损坏。

张力控制器是一种通过感应张力信号并实时调节的装置，可以保持生产线上物料的稳定张力状态。

它的原理是基于张力传感器和控制系统的配合工作，通过调节驱动装置的输出信号来改变滚筒的转动速度，从而实现对张力的调控。

煤矿皮带输送机的故障分析及智能监测分析煤矿皮带输送机是煤矿生产过程中不可或缺的重要设备，但由于其工作环境复杂，工作条件恶劣，容易出现各种故障。

准确及时地进行故障分析并采取相应的措施，对保障生产安全具有重要意义。

煤矿皮带输送机的故障原因可以分为机械故障和电气故障两大类。

机械故障主要包括轴承故障、带轮磨损、带轮偏移、皮带松弛、皮带磨损等。

轴承故障是煤矿皮带输送机常见的故障之一，主要包括轴承磨损、轴承过热、轴承卡住等情况。

轴承的故障往往会导致皮带输送机的堵塞或者停机。

带轮磨损和带轮偏移会导致皮带与带轮之间的摩擦增大，造成能耗增加，严重时还会引起带轮损坏和皮带断裂。

皮带松弛和磨损也会导致输送效率下降，甚至造成堵塞和断裂。

电气故障主要包括电机故障、电缆故障、开关故障等。

电机故障可能导致皮带输送机无法启动或者停机，严重时还会引发电机烧毁。

电缆故障和开关故障会造成输送机无法正常工作。

为了准确判断煤矿皮带输送机的故障原因，可以采用智能监测系统对其进行故障分析。

智能监测系统主要包括传感器、数据采集系统和分析软件三个部分。

传感器可以实时监测皮带输送机的振动、温度、电流等参数，将数据传输给数据采集系统。

数据采集系统将收集到的数据进行处理和存储，然后通过分析软件进行故障诊断和预测。

分析软件可以根据传感器数据和历史故障数据进行模式匹配和统计分析，找出故障原因，并针对性地提出解决方案。

智能监测系统的使用可以大大提高煤矿皮带输送机的故障诊断和预防能力。

通过实时监测皮带输送机的运行状态，可以及时发现并预防故障的发生。

通过分析系统收集到的数据，可以深入分析故障原因，提供科学的解决方案。

通过对历史故障数据的统计分析，可以找出故障的规律性，提高故障预测的准确性。

煤矿皮带输送机的故障分析及智能监测分析对保障生产安全具有重要意义。

煤矿企业应该加强对皮带输送机故障的分析和预防工作，积极引进智能监测系统，并根据系统分析结果采取相应的措施，提高生产效率和安全性。

皮带运输机PLC控制系统设计一、系统架构设计1.传感器部分：安装在皮带运输机上的传感器可以包括运输速度传感器、物料流量传感器和皮带张力传感器等。

这些传感器能够实时采集与运输相关的参数信息，提供给PLC控制器进行处理。

2.PLC控制器：选择适合的PLC控制器，根据实际要求进行编程，实现对传感器数据的采集和处理，并根据预先设定的参数进行判定，输出相应的控制信号。

3.控制执行部分：根据PLC控制器输出的控制信号，对皮带运输机的运行进行控制。

常见的控制方式有启动、停止、速度调节、转向等。

二、PLC编程设计1.采集和处理：PLC控制器根据传感器采集的数据，对其进行处理和分析。

例如，可以通过计算连续三次数据平均值，减小因数据波动而造成的影响。

2.状态判断：根据传感器采集的数据以及预设的参数，对皮带运输机的状态进行判断。

例如，可以通过物料流量传感器判断物料是否充足，通过皮带张力传感器判断皮带是否松弛等。

3.控制输出：根据状态判断的结果和预设的控制逻辑，PLC控制器输出相应的控制信号。

例如，当物料流量不足时，PLC控制器可以输出启动信号，使皮带运输机开始运行。

三、具体功能设计1.启动和停止控制：根据传感器采集的物料流量和皮带张力等信息，PLC控制器可以自动判断何时启动或停止皮带运输机。

当物料流量低于设定值时，PLC控制器输出启动信号，使皮带运输机开始运行；当物料流量达到设定值或超过设定值时，PLC控制器输出停止信号，使皮带运输机停止运行。

2.运行速度控制：在运输过程中，根据物料的性质和工艺要求，需要调节皮带运输机的运行速度。

PLC控制器可以根据传感器采集的参数信息，自动调节皮带运输机的运行速度，以实现最佳的运输效果。

3.报警和故障诊断：根据传感器采集的数据和PLC编程设计，PLC控制器可以实时监测皮带运输机的运行状态，当出现异常情况或故障时，及时进行报警，并进行相应的故障诊断和处理。

四、安全设计与人机界面1.安全设计：在PLC控制系统设计中，安全是一个重要的考虑因素。

带式输送机自动张紧控制的研究带式输送机是一种常用的物料输送设备，广泛应用于矿山、港口、电力、建材等行业。

由于长时间的使用和物料的不稳定性，带式输送机的带松弛问题成为影响其正常运输的主要因素之一、为了解决这个问题，自动张紧控制系统成为了当前带式输送机研究的热点之一自动张紧控制系统是一种能够实时监控和调节输送带张力的装置。

其主要功能是通过传感器实时检测带式输送机的张力变化，并通过调节装置实现张紧控制，使输送带保持适当的张力状态。

自动张紧控制系统的研究对提高带式输送机的运行效率、延长带的使用寿命、减少故障发生率具有重要意义。

在自动张紧控制系统的研究中，首先需要确定合适的传感器用于检测带式输送机的张力变化。

目前常用的传感器包括应变片、光纤光栅、电容传感器等。

这些传感器能够高精度地测量带的张力，提供准确的输入信号给控制系统。

其次，需要设计适当的控制算法用于自动调节张紧装置。

目前常用的控制算法包括比例积分（PI）控制、模糊控制、自适应控制等。

这些控制算法能够根据传感器的输入信号，通过控制装置实现带的自动张紧。

此外，自动张紧控制系统还需要考虑到带式输送机的运行特点和工作环境。

例如，在高温、低温环境下，控制系统的传感器和装置需要具备耐高温、抗冻、耐腐蚀的特性；在湿润的环境下，需要注意防水和防潮等措施。

最后，自动张紧控制系统在研究过程中需要进行实验验证和优化。

可以设置适当的实验平台，通过变换工况、改变参数设置等方式来验证和优化控制系统的性能。

总的来说，带式输送机自动张紧控制的研究对提高带式输送机的运行效率和稳定性具有重要意义。

通过传感器的实时监测和控制装置的自动调节，能够实现带的自动张紧，避免带松弛问题带来的不良影响。

随着控制技术的不断进步和应用，相信自动张紧控制系统在带式输送机领域的应用将会得到进一步完善和推广。