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极速控制技术在工业及采矿业输送带监测系统中的应用案例


时间:2018-08-21 编辑:夏禅
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由尖锐的物体引起的输送带或纵向槽各段之间的拼接问题很容易导致散装物料搬运或采矿业中使用的设备严重受损。为了在早期阶段确定此类问题,并避免经常性的相关维修产生巨大费用开销,ContiTech 和Continental Engineering Service 公司共同开发了两套输送带监测系统。这两套系统需要非常快速、高精度地记录和处理传感器数据。Beckhoff 的 EtherCAT 和 XFC 极速控制技术提供了一个高效的解决方案。


Continental Engineering ServicesCES)公司总部位于德国法兰克福,自 2006 年起,就一直是一家独立的工程服务供应商。CES 与总部位于德国诺特海姆的 ContiTech Transportbandsysteme 公司一起开发了两套不同的 Conti Protect 系列电子输送带监测系统,它们可以集成在由 ContiTech 公司出售的输送系统中。这两套系统的设计、生产和测试完全符合汽车行业所需的标准。

第一套系统被称为 Splice Elongation MeasurementSEM),它可以检测最厚为 10 厘米、宽 4 米、长 10 公里的输送带各段之间严重的拼接问题。最新开发出的第二套系统叫做 Belt Rip DetectionBRD),它可以在早期阶段就检测出输送带中的纵向裂痕。这两套监测系统在紧急情况下会让输送带停止运行,如果有需要,ContiTech 的工作人员也能够远程进行维护。这样,就可以优化运行成本、提高系统利用率并减少事故风险。

可靠地捕捉输送带高速运行时的测试信号

这两套系统都基于电磁感应效应。在 BRD 系统中,导体回路被硫化到输送带中。它们传输了一个发射器和接收器之间的高频测试信号。如果这样一个回路被损坏,接收器端的信号接收也会失败;系统控制检测到这一情况并自动让输送带停止运行。这样能够在输送带运行期间可靠地检测出一些监测点上新出现的纵向裂痕,即使在输送带全速运行情况下。SEM 涉及到精确的接头长度测量,这些接头用来连接重达 40 吨的输送带各段。接头中的钢带产生感应效应。

对于 SEM,测量点数量通过输送带段的数量确定,一般在 50 左右。对于 BRD 系统,应每 50 米提供一个导体回路,虽然在某些情况下,根据不同的应用,它们可能相隔 100 200 米。输送带速度最高可达 40 公里/小时,因此对数据采集和采样率有很高的要求。BRD 每秒钟记录约 2000 个值,SEM 每秒钟最多可记录 400,000 个值,考虑到不可避免的输送带振动,可以高精度测量远小于 1 毫米的长度。



BRD 系统通过转数计数器记录由发射器发出的信号以及输送带速度

控制技术必须快速、精确、具有良好的鲁棒性

SEM 已经借助 Beckhoff 基于 PC 的控制技术满足 2010 年来对数据处理速度的巨大需求。CES 工业解决方案部门的 Hans Christian Enders 解释道:“最重要的是 EtherCAT 技术的使用,它能够实现高性能的实时以太网通讯,直达 I/O 级。XFC 中的分布式时钟和时间戳功能构成了极精确的数据采集的基础。由于我们通过 SEM 积累了丰富经验,我们决定在 BRD 系统上也使用倍福的技术。”

关键词:采矿业 监测系统 传感器    浏览量:3213

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