CN210064295U - 基于安全plc的皮带保护控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于皮带机控制领域，具体提供一种基于安全PLC的皮带保护控制系统。本实用新型旨在解决现有皮带检测系统存在的对皮带检测及控制的准确度低和保护性差的问题。为此目的，本实用新型的皮带保护控制系统包括检测装置和安全控制装置，所述皮带保护控制系统还包括与所述检测装置和所述安全控制装置连接的安全PLC，所述检测装置用于检测皮带的运行状态，所述安全控制装置用于控制皮带机的工作状态和发出警报。本实用新型通过安全PLC和安全控制装置相配合，可准确地控制皮带机的工作状态，安全性高，对皮带检测及控制的准确度高，并具有较好的安全保护性，可有效避免误动作和生产中不必要的停机。

Description

基于安全PLC的皮带保护控制系统

技术领域

本实用新型属于皮带机控制领域，具体提供一种基于安全PLC的皮带保护控制系统。

背景技术

皮带机是带式输送机的简称，是一种常用的以挠性输送带作物料承载和牵引构件的连续输送机械，利用驱动滚筒与带之间的摩擦力曳引输送带和物料运行，适用于水平和倾斜方向输送散粒物料和成件物品，也可用于进行一定工艺操作的流水作业线，其工作平稳可靠、对物料适应性好，输送能力强，具有广泛的应用范围。

对于应用于工业生产的皮带机而言，皮带(传送带)的保护是极其重要的，若皮带保护不好，会严重影响工厂的正常生产，并会有比较大的安全隐患。目前对于皮带保护主要是通过将速度传感器串接到皮带机电机的控制回路中实现，对皮带实际工作状态的检测及控制不够准确，经常会误动作，造成不必要的停机，严重影响了生产，对皮带安全运行的保护性差。由此可见，目前对皮带的保护控制系统存在对皮带检测及控制不够准确和安全保护性差的问题。

相应地，本领域需要一种新的皮带保护控制系统来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有皮带控制系统存在的对皮带检测及控制不够准确和安全保护性差的问题，本实用新型提供了一种基于安全PLC的皮带保护控制系统，所述皮带保护控制系统包括检测装置和安全控制装置，所述皮带保护控制系统还包括与所述检测装置和所述安全控制装置连接的所述安全PLC，所述检测装置设置在皮带机上，用于检测皮带的运行状态，所述安全控制装置用于控制皮带机的工作状态和发出警报。

在上述皮带保护控制系统的优选实施方式中，所述皮带保护控制系统还包括与所述安全PLC连接的急停按钮，所述急停按钮用于控制皮带机的紧急停机。

在上述皮带保护控制系统的优选实施方式中，所述安全控制装置包括与所述安全PLC连接的配电柜和报警器，所述配电柜与皮带机连接，用于控制皮带机的启停，所述报警器用于发出警报信号。

在上述皮带保护控制系统的优选实施方式中，所述皮带保护控制系统还包括远程控制器，所述远程控制装器与所述安全PLC和所述配电柜连接，所述远程控制器用于接收所述安全PLC发出的停机信号并并将该停机信号发送给所述配电柜，使所述配电柜控制皮带机停机。

在上述皮带保护控制系统的优选实施方式中，所述安全PLC包括CPU模块以及与所述CPU模块连接的安全输入模块、安全输出模块和通讯模块，所述安全输入模块与所述检测装置相连，用于接收皮带的运行状态异常信号；所述CPU模块用于对来自所述安全输入模块的皮带运行状态异常信号进行处理并因此生成安全控制信号；所述安全输出模块与所述安全控制装置相连，用于将来自所述CPU模块的安全控制信号发送给所述安全控制装置；所述通讯模块用于使所述CPU模块与所述远程控制器通讯连接。

在上述皮带保护控制系统的优选实施方式中，所述CPU模块包括并行设置的至少两个CPU。

在上述皮带保护控制系统的优选实施方式中，所述安全输入模块是信号接收器，所述安全输出模块是信号发射器。

在上述皮带保护控制系统的优选实施方式中，所述检测装置包括用于检测皮带表面是否有裂缝以及裂缝长度的防撕裂开关、用于检测皮带传输过程中左右偏移量的跑偏开关和用于检测皮带机尾轮转速的速度开关。

在上述皮带保护控制系统的优选实施方式中，所述皮带保护控制系统还包括与所述安全PLC连接的拉绳开关，所述拉绳开关用于控制皮带机紧急制动。

在上述皮带保护控制系统的优选实施方式中，所述配电柜是低压配电柜；并且/或者所述报警器是声光报警器。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型以安全PLC作为控制核心，通过多个检测开关从不同维度获取皮带的实时工作状态，继而通过安全PLC命令低压配电柜准确地控制皮带机运行，安全性高，解决了现有技术对皮带检测及控制不够准确和保护性差的问题。

附图说明

图1是本实用新型的基于安全PLC的皮带保护控制系统的宏观构架图。

图2是本实用新型的基于安全PLC的皮带保护控制系统的具体组成构架图。

具体实施方式

下面参照附图并结合声光报警器、低压配电柜和远程控制器来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“左”、“右”、等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1，本实用新型的基于安全PLC的皮带保护控制系统包括安全PLC(安全可编程逻辑控制器)1和与安全PLC1连接的检测装置2、声光报警器3、低压配电柜4、远程控制器5和急停按钮6。检测装置2用于检测生产过程中皮带机上的皮带的运行状态。检测装置2将检测结果以电信号的形式反馈至安全PLC1。作为安全控制装置的声光报警器3和低压配电柜4用于接收安全PLC1发出的控制信号，并根据该控制信号控制皮带机停机和发出警报信号。具体地，由低压配电柜4控制皮带机停机，由作为报警器的声光报警器3发出警报信号。远程控制器5用于接收安全PLC1发出的控制信号，并根据该控制信号控制皮带机停机。通过与安全PLC1连接的远程控制器5，可以在安全PLC1的基础上实现对皮带机的冗余控制，可有效减少生产中的安全故障，提升稳定性。急停按钮6用于紧急情况下的快速停机，通过急停按钮6可使安全PLC1向远程控制器5、声光报警器3和低压配电柜4发出控制信号，使皮带机停机并使声光报警器3发出警报信号，由此保障生产安全。

关于此点，需要强调的是，尽管这里描述了通过安全PLC1、检测装置2、声光报警器3、低压配电柜4、远程控制器5和急停按钮6控制皮带机停机和使声光报警器3发出警报信号的具体方法，但是，该方法并不是本实用新型的保护对象，本实用新型的保护对象是安全PLC1、检测装置2、声光报警器3、低压配电柜4和远程控制器5等部件通过特定连接关系所组成的硬件架构，安全PLC1、检测装置2、声光报警器3、低压配电柜4和远程控制器5等部件在控制皮带机停机和使声光报警器3发出警报信号的过程中执行的具体方法不应该对本实用新型保护的硬件架构构成任何限制。

此外，本领域技术人员能够理解的是，安全控制装置是一种根据检测结果控制设备工作的安全保护装置，在自动控制领域内多用于控制设备的安全运行，在本实用新型中该安全控制装置包括与安全PLC1通信连接的低压配电柜4和声光报警器3。低压配电柜4用于接收安全PLC1发出的控制信号，并根据该控制信号直接控制皮带机的停机报警器是一种可发出示警信号的警报装置，本实用新型中的报警器优选为声光报警器3，用于向工作人员示警。当然，本实用新型并不局限于声光报警器3，在不偏离本实用新型的原理的前提下，也可以采用其他形式的报警器。

再者，本申请中的术语“安全PLC”一方面是指该PLC用于设备运行的安全控制，另一方面是指该PLC包括至少两个并行设置的CPU(下文将详细描述)，从而将遗漏皮带异常信号的几率降到最低，最大程度地保证皮带机的运行安全。

继续参阅图1和图2，为增强皮带机及皮带运行的安全性，及时停机避免造成损失及事故，本实用新型的检测装置2检测的参数包括皮带表面的裂缝、皮带传输过程中的左右偏移量以及皮带机尾轮的转速，根据检测结果可较为综合地判断皮带的工作状态，准确度高，为安全运行提供了保障。附图中作为示例示出了检测装置2包括防撕裂开关21、跑偏开关22和速度开关23。

继续参阅图1和图2，作为表面检测装置的防撕裂开关21用于检测皮带表面的裂缝以及裂缝的长度，据此可判断皮带是否有撕裂，防撕裂开关21向安全PLC1发出表面检测信号，当皮带表面的裂缝达到设定的检测标准时，安全PLC1发出控制信号使皮带机停机。作为位置检测装置的跑偏开关22用于检测皮带运动过程中的左右偏移量，即向左或向右偏移的距离，由此判断皮带运动过程中是否出现了偏移，可对皮带的位置进行实时监测，跑偏开关22向安全PLC1发出位置检测信号，当皮带的左右偏移量达到设定的检测标准时，安全PLC1发出控制信号使皮带机停机。作为速度检测装置的速度开关23用于检测皮带机工作过程中皮带机尾轮的转速，通过监测皮带机尾轮的速度可判断皮带是否受损，可避免皮带在受损的状态下持续工作，速度开关23向安全PLC1发出速度检测信号，当皮带运动的速度达到设定的检测标准时，安全PLC1发出控制信号使皮带机停机。

关于上述检测开关，需要说明的是，尽管本申请中没有详细描述皮带机的结构以及上述各个检测开关在皮带机上的具体设置位置，但是这些不应对本实用新型的保护构成任何限制。本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的控制系统适用于任何结构的皮带机，上述检测开关也可以设置在皮带机上的任何适当的位置，只要其能检测到所需的参数即可。例如，跑偏开关22既可以设置在皮带上，也可以设置在带轮上，还可以设置在专用的限位侧板上。总而言之，对于皮带机的结构以及上述检测开关在皮带机上的设置位置等的调整都没有偏离本实用新型的基本原理和保护范围。

此外，如图1和图2所示，本实用新型的基于安全PLC的皮带保护控制系统还包括拉绳开关24，拉绳开关24与安全PLC1连接，用于供操作人员在紧急情况下对皮带机进行快速制动，通过拉绳开关24可使安全PLC1向远程控制器5、声光报警器3和低压配电柜4发出控制信号，使低压配电柜4控制皮带机停机，并使声光报警器3发出警报信号，可在第一时间发出警示并实现快速制动，有效保障了生产安全。

再者，如图1和2所示，安全PLC1包括CPU模块11、作为信号接收器的安全输入模块12、作为信号发射器的安全输出模块13和通讯模块14。防撕裂开关21、跑偏开关22、速度开关23、拉绳开关24和急停按钮6与安全输入模块12连接，低压配电柜4和远程控制器5与安全输出模块13连接，远程控制器5通过通讯模块14与CPU模块11连接。远程控制器5通过Profinet协议与安全PLC1和低压配电柜4通信。CPU模块11包括并行设置的至少两个CPU，以便将遗漏皮带异常信号的几率降到最低，最大程度地保证皮带机的运行安全。下面仅以CPU模块11包括两个CPU对本实用新型作示例性说明。CPU模块11的两个CPU的功能是分别对同一个防撕裂开关21、跑偏开关22、速度开关23、拉绳开关24和急停按钮6输入的检测信号进行并行计算，并得到两个计算结果，CPU模块11对两个结果比较，如果两结果是一致且为控制停机时，则CPU模块11输出控制信号使皮带机停机，这样一方面能保证尽量不遗漏皮带异常信号，另一方面能通过两个CPU结果的互相验证来避免停机信号的错误触发。

综上所述，本实用新型以安全PLC为控制核心，通过多种检测开关从多个维度获取皮带机上的皮带的多个工作状态参数，继而通过安全PLC1来命令低压配电柜准确地控制皮带机的工作状态，安全性高，对皮带检测及控制的准确度高，并具有较好的安全保护性，可有效避免误动作和生产中不必要的停机。至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于安全PLC的皮带保护控制系统，所述皮带保护控制系统包括检测装置和安全控制装置，

其特征在于，所述皮带保护控制系统还包括与所述检测装置和所述安全控制装置连接的所述安全PLC，

所述检测装置设置在皮带机上，用于检测皮带的运行状态，

所述安全控制装置用于控制皮带机的工作状态和发出警报。

2.根据权利要求1所述的基于安全PLC的皮带保护控制系统，其特征在于，所述皮带保护控制系统还包括与所述安全PLC连接的急停按钮，所述急停按钮用于控制皮带机的紧急停机。

3.根据权利要求1所述的基于安全PLC的皮带保护控制系统，其特征在于，所述安全控制装置包括与所述安全PLC连接的配电柜和报警器，所述配电柜与皮带机连接，用于控制皮带机的启停，所述报警器用于发出警报信号。

4.根据权利要求3所述的基于安全PLC的皮带保护控制系统，其特征在于，所述皮带保护控制系统还包括远程控制器，所述远程控制装器与所述安全PLC和所述配电柜连接，所述远程控制器用于接收所述安全PLC发出的停机信号并并将该停机信号发送给所述配电柜，使所述配电柜控制皮带机停机。

5.根据权利要求4所述的基于安全PLC的皮带保护控制系统，其特征在于，所述安全PLC包括CPU模块以及与所述CPU模块连接的安全输入模块、安全输出模块和通讯模块，

所述安全输入模块与所述检测装置相连，用于接收皮带的运行状态异常信号；

所述CPU模块用于对来自所述安全输入模块的皮带运行状态异常信号进行处理并因此生成安全控制信号；

所述安全输出模块与所述安全控制装置相连，用于将来自所述CPU模块的安全控制信号发送给所述安全控制装置；

所述通讯模块用于使所述CPU模块与所述远程控制器通讯连接。

6.根据权利要求5所述的基于安全PLC的皮带保护控制系统，其特征在于，所述CPU模块包括并行设置的至少两个CPU。

7.根据权利要求5所述的基于安全PLC的皮带保护控制系统，其特征在于，所述安全输入模块是信号接收器，所述安全输出模块是信号发射器。

8.根据权利要求1所述的基于安全PLC的皮带保护控制系统，其特征在于，所述检测装置包括用于检测皮带表面是否有裂缝以及裂缝长度的防撕裂开关、用于检测皮带传输过程中左右偏移量的跑偏开关和用于检测皮带机尾轮转速的速度开关。

9.根据权利要求3所述的基于安全PLC的皮带保护控制系统，其特征在于，所述皮带保护控制系统还包括与所述安全PLC连接的拉绳开关，所述拉绳开关用于控制皮带机紧急制动。

10.根据权利要求3所述的基于安全PLC的皮带保护控制系统，其特征在于，所述配电柜是低压配电柜；并且/或者

所述报警器是声光报警器。

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