基于GTWIN的传送带故障检测系统设计

摘  要

皮带运输机是一种由电机驱动的连续运输设备，主要用来输送物料和成品，广泛应用于工业生产中。在皮带运输机的连续生产中，皮带运输机经常会出现打滑、断带、划伤、过载、联轴器断开等现象，导致压矿的严重后果。因此，对故障的检测就具有重要的意义。本文针对皮带运输机故障检测系统的研究，与以往选用的传感器不同，独具匠心，采用一种新的测试方法，选用转矩传感器来测量皮带运输机出现的打滑、断带、过载和联轴器断开的现象。针对跑偏和纵向撕裂，分别选用跑偏传感器和纵撕传感器。并且对传感器的性能、选型、安装、调试作了详细的介绍。

全文从系统的总体设计到软、硬件系统的构建进行了详细的陈述。在皮带运输机控制系统的研究中，控制系统以松下FPX系列PLC代替传统的单片机系统，解决了单片机控制系统软件开发过程复杂、定量精度低、操作不方便、显示不直观等缺点。

在软件构建中，采用了可视化效果好、方便易学的松下触摸屏软件GTWIN进行了系统界面的开发。使用GTWIN这种开发工具既可使系统的开发周期大大缩短，成本降低，可维护性增强，又能很好的实现用户自定义功能，生成友好的用户界面。

系统以PC机作为上位机，PLC作为下位机。上位机采用人机界面GTWIN触摸屏，利用PLC自由端口通信方式实现与上位机的串行数据传输，实现了计算机与PLC的实时通信，最终实现计算机对PLC所连接设备工作状态的实时监控。

本文的研究内容对其它类似的故障检测系统及测控系统的研究具有参考价值和指导意义。

关键词：皮带运输机、检测、故障、PLC,触摸屏，GTWIN

目  录  

摘  要 I

Abstract II

第1章  绪论 1

1.1本课题的意义 1

1.2测控技术在皮带运输机系统中的应用 1

1.3课题的研究目标 3

1.4课题的研究内容 3

1.4.1目前的皮带运输机故障的主要检测方法 3

1.4.2测控系统方案的比较 4

1.5本课题所采用的检测方法及控制方案 4

1.5.1皮带打滑、断带、过负荷、联轴器断开故障分析 4

1.5.2系统的工作过程 5

第2章  信号的检测 7

2. 1 传感器的一般介绍 7

2. 1.1转矩、转速、功率测试的国内外现状 7

2.1.1.1传感器 7

2.1.1.2测试系统 8

2.1.2转矩的概述 9

2.1.3转矩的测量原理 10

2 .1.3.1应变测扭矩 10

2.1.3.2转角测扭矩 12

2. 1.4转矩传感器 13

2.1.4.1电齿栅式转矩传感器原理 13

2.1.4.2数字式转矩传感器原理 15

2.2转矩传感器的选型 17

2.2.1 CGQ型转矩转速传感器的简介 17

2.2.2工作原理 18

2.2.3 CGQ型转矩转速传感器的特点 19

2.2.4主要技术参数 19

2.3跑偏开关 20

2.3.1皮带跑偏的原因 20

2.3.2跑偏开关的主要用途 21

2.3.3跑偏开关的选型 21

2.3.4工作原理 21

2.3.5主要技术参数 22

2.3.6安装 23

2.4纵向撕裂探测器 23

2.4.1皮带纵向撕裂产生的原因及检测方法 23

2.4.2纵向撕裂探测器的选型 23

2.4.3工作原理 24

2.4.4主要技术参数 24

2.4.5安装 24

2.5本章小结 24

第3章  控制系统的硬件设计 25

3.1  PLC概述 25

3.1.1可编程控制器的产生 25

3.1.2 可编程控制器的特点 26

3.1.3 PLC的应用 26

3.2本测控系统中PLC的作用 26

3.3 松下FPX系列PLC介绍 27

3.3.1基本组成 27

3.3.2工作原理 30

3.4 PLC控制系统的选型 31

3.4.1 PLC选型 31

3.4.2模拟量扩展模块选型 31

3.5本章小结 32

第4章  测控系统软件的设计 33

4.1上位机软件选择 33

4.2主界面设计 34

4.3本章小结 37

第5章  课题的总结 38

致谢 39

主要参考文献： 40