AT89C51单片机皮带监控系统设计+电路图(3)
2 总体设计方案
2.1 系统概述
皮带输送机的机械结构非常简单，主要部件有机架、胶带、驱动滚筒、从动滚筒和托辑组，所以工作原理也相对简单。在正常运行时，皮带输送机是通过胶带和驱动滚筒摩擦而产生的摩擦力，由摩擦力来驱动整体运行的。在正常的生产过程中，日常煤矿生产要求皮带输送机要连续不断地运输物料来实现持续不断的生产，但是煤矿井下环境封闭，生产条件复杂恶劣，存在很多未知的扰动因素，这使得胶带输送机会时常出现一些故障。如果故障发生时，工作人员不能及时发现这些故障并进行相应的操作来控制故障事态，将会严重影响到煤矿的安全生产，甚至威胁到井下工作人员的生命财产安全。因此，为了保证皮带输送机安全、可靠、稳定地工作，就需要在皮带输送机发生故障时能够及时发出报警信号和控制信号，让操作人员能及时采取应对措施，以减少事故的发生率，提高矿下皮带运输系统的安全性和可靠性。
所以为了实现皮带输送机高效、稳定地运行，就需要在皮带输送机沿线安装上各类检测传感器，运用传感与检测技术，并配合单片机技术，对皮带输送机上可能发生的故障进行检测判断，能在检测到故障信号时立即发出报警和控制命令。即当发生故障时，传感器将检测到的输送机故障时的各种物理量，转换成电信号，通过RS485总线传送到上位机，由上位机进行综合分析决策，传输给控制装置，控制皮带输送机保护装置动作、声光报警、自动撒水、电机联锁、液晶显示等功能模块。
2.2 矿用胶带输送机常见故障分析与检測
1．胶带跑偏故障及检测
皮带输送机胶带跑偏是运行过程中最为常见的故障之一。在正常运行中，胶带基本上沿直线运动，胶带的纵向中心线与托辑组及滚筒的轴线基本垂直。如果在运行过程中胶带横向受力不均匀，就会偏离正常运行轨道，这种故障就是胶带跑偏故障。
跑偏故障的检测方法是：在胶带边缘外安装跑偏传感器来检测，当皮带输送机发生跑偏的时候，胶带就会超过托辑端部边缘，当胶带跑偏达到一定程度时，胶带就会碰到跑偏传感器，从而带动传感器内部行程开关动作，发出跑偏信号，控制电机联锁。
2．超温故障及检测
超温故障是滚筒与胶带之间的摩擦力减小，皮带长时间打滑与滚筒不断摩擦生热，最终导致皮带输送机超温，毁坏设备，甚至引发火灾事故。
超温故障的检测方法是：由于皮带是连续不断运动的，所以选择检测驱动滚筒的表面温度。驱动滚筒不停的转动，所以要采用间接检测的方法，最好釆用非直接接触的红外温度传感器。当传感器检测到其表面温度超过设定值时，发出超温报警信号，控制电机联锁并打开自动洒水装置进行洒水。
3．烟雾故障及检测
烟雾故障主要是因为煤矿井下胶带摩擦起热、物料起火冒烟或其它原因而产生的。
烟雾故障的检测方法：依靠烟雾传感器来检测，通常固定在皮带输送机的上方，当胶带或物料等产生烟雾时，立即控制电机联锁，并发出烟雾报警信号，并打开自动洒水装置进行洒水。
4．堆煤故障分析与检测
堆煤故障是指在物料运输程中物料无法及时运走产生物料堆积的故障。堆煤故障主要有两种情况。一种是物料转载处堆煤故障，即一部皮带输送机上的松散物料不能及时地被另一部皮带输送机运走。另一种是堵料堆煤故障，即输送机机头漏斗被物料卡住发生堵料。
堆煤故障的检测方法：依靠堆煤传感器来实现堆煤检测，当发生堆煤故障时，堆煤传感器动作，发出停机信号。目前生产的堆煤传感器有机械式、电极式、超声波式等。