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編 號 ： （ ） 字 號 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目： 姓名： 學(xué)號： 班級： 二八年六月 基于 PLC 控制的儲煤倉升降系統(tǒng) 劉彬 21040208 機械工程及自動化 2004-1 班 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 學(xué)院 應(yīng)用 專業(yè)年級 機自 04-1 學(xué)生姓名 劉彬 任 務(wù) 下 達 日 期 ： 2008 年 1 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計日期： 2008 年 3 月 15 日至 2008 年 6 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計題目：基于 PLC 控制的儲煤倉升降系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計專題題目： 畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求： 1.內(nèi)容 （1）用途：塊煤防破碎 （2）煤倉高度：20m （3）煤最大塊度：200（直徑） （4）皮帶輸煤能力：400Tt 2.要求 （1）自動升降緩沖煤倉的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （2）起重設(shè)備的選擇與設(shè)計（包括電機、減速器、卷筒選擇及 相應(yīng)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計） （3）控制系統(tǒng)設(shè)計 硬件選擇與軟件設(shè)計 （4）傳感器的設(shè)計 院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評語（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨立解決實際問題的 能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點； 工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意 答辯等）： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書 指導(dǎo)教師評語（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨立解決實際問題的 能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點； 工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意 答辯等）： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書 指導(dǎo)教師評語（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨立解決實際問題的 能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點； 工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意 答辯等）： 成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績 答 辯 情 況 回 答 問 題 提 出 問 題 正 確 基 本 正 確 有 一 般 性 錯 誤 有 原 則 性 錯 誤 沒 有 回 答 答辯委員會評語及建議成績： 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負責(zé)人： 年 月 日 摘 要 本設(shè)計是一種煤塊在入倉過程中的防破碎技術(shù)，采用煤倉內(nèi)設(shè)置升降 緩沖倉的方法來實現(xiàn)。利用煤在下落過程中與相對較小直徑的緩沖倉筒壁 的摩擦減速，延長下落時間，達到減小煤塊在落入倉底時的沖力，減小了 煤塊的破碎率，大大提高了塊煤的入倉儲存率。 緩沖倉結(jié)構(gòu)由直徑依次增大的七節(jié)可伸縮筒倉連接而成，每個上下筒 倉間采用定位板和內(nèi)環(huán)實現(xiàn)連接功能。內(nèi)環(huán)上開有與定位板中線重合、個 數(shù)相等的槽口，安裝和拆卸時只要將筒倉沿圓周方向旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度即能完 成。即避免了煤塵和細小顆粒在筒倉間伸縮腔內(nèi)的堆積，又便于維修。 緩沖倉以防爆型電機為動力，經(jīng)減速器和卷筒、滑輪、導(dǎo)向輪、制動 器組成緩沖倉的升降提升系統(tǒng)。其中對筒倉位置、煤位的監(jiān)測采用限位行 程開關(guān)和自行設(shè)計的碰觸點為面的壓力傳感器，利用 S7200PLC 對筒倉位 置、煤位和提升電機升降系統(tǒng)進行自動控制，控制操作簡單，運行可靠。 在本設(shè)計中，第一突破是筒倉連接定位板的設(shè)計；第二突破是將煤位傳 感器的碰觸點擴大到面，增大了接觸面積提高了系統(tǒng)運行的安全性。 關(guān)鍵詞：防破碎； 緩沖倉； 結(jié)構(gòu)； 提升動力系統(tǒng)； PLC ABSTRACT This design is one kind of coal briquette in is put in storage in the process against stave technology, uses in the coal bin to establish the fluctuation cushion warehouse the method to realize. With compares minor diameters cushion warehouse tube walls friction deceleration relatively using the coal in the whereabouts process, the extension time of fall, achieves reduces the coal briquette when falls into the bilge the momentum, reduced the coal briquette percentage of damage, enhanced the lump coal to be put in storage the storage rate greatly. The cushion warehouse structure seven expandable silo connections which increases in turn by the diameter becomes, between each high and low silo uses the localization board and the inner rim realizes the connection function. On, so long as the inner rim opens has with locates the board median line superposition, the integer equal notch, time the installment and the disassemblage the silo along the circumference direction revolving corresponding angle namely can complete. Namely has avoided the coal dust and the tiny pellet expands and contracts in the cavity in the silo between the stack, is also advantageous for the service. The cushion warehouse take the explosion-proof machine as a power, after reduction gear and reel, pulley, guide wheel, brake composition cushion warehouse fluctuation lift system. And to the silo position, the coal positions monitor uses the spacing limit switch and independently designs bumps the electronic contact for the surface pressure transmitter, using S7-200PLC to the silo position, the coal position and the promotion electrical machinery jacking system carries on the automatic control, the system operation is simple, the movement is reliable. In this design, the first breakthrough is the silo connection localization board design; The second breakthrough is bumps the coal position sensor the electronic contact to expand the surface, increased the contacted area to enhance the systems operation security. Key word ： against stave； cushion warehouse； structure； promotion dynamic system； PLC 目 錄 1 序言 .....................................................................................................................1 1.1 引言 ...............................................................................................................1 1.2 概述 ...............................................................................................................1 2 設(shè)計方案 .............................................................................................................3 2.1 設(shè)計參數(shù) .......................................................................................................3 2.2 設(shè)計的任務(wù) ...................................................................................................3 2.3 防破碎的方法 ...............................................................................................3 3 緩沖倉的設(shè)計 .....................................................................................................5 3.1 圓筒的構(gòu)造 ...................................................................................................5 3.2 圓筒設(shè)計方法 ...............................................................................................7 3.3 圓筒設(shè)計步驟 ...............................................................................................8 3.4 筒倉提升板的設(shè)計 .....................................................................................14 3.5 筒倉的定位板設(shè)計 .....................................................................................15 4 提升部件的設(shè)計 ...............................................................................................16 4.1 鋼絲繩的選擇 .............................................................................................16 4.2 卷筒的選擇 .................................................................................................18 4.2.1 卷筒的技術(shù)要求 ..................................................................................18 4.2.2 卷筒的計算 ..........................................................................................19 4.3 鋼絲繩的固定 .............................................................................................23 4.3.1 鋼絲繩在卷筒上的固定 ......................................................................23 4.3.2 鋼絲繩在筒倉上的連接 ......................................................................25 5 電機和減速器的選擇 .......................................................................................26 5.1 電機的選擇要求 .........................................................................................26 5.2 確定電動機的型號 .....................................................................................27 5.3 減速器的選擇 .............................................................................................29 5.3.1 減速比的計算 .......................................................................................29 5.3.2 減速器的選型 ......................................................................................29 5.3.3 減速器箱體的設(shè)計 ...............................................................................31 5.3.4 附件設(shè)計 ...............................................................................................32 5.3.5 減速器的潤滑與密封 ...........................................................................33 6 滑輪和導(dǎo)向輪的設(shè)計 .......................................................................................34 6.1 滑輪的設(shè)計 .................................................................................................34 6.2 導(dǎo)向輪的設(shè)計 .............................................................................................39 7 軸和聯(lián)軸器的設(shè)計 ...........................................................................................40 7.1 軸的設(shè)計 .....................................................................................................40 7.2 聯(lián)軸器的選用 .............................................................................................43 7.3 鍵的設(shè)計 .....................................................................................................45 7.4 軸承的選擇 .................................................................................................47 8 制動器的設(shè)計 ...................................................................................................49 8.1 制動器的基本要求 .....................................................................................49 8.2 制動器的計算和選型 .................................................................................50 9 電氣控制 ...........................................................................................................52 9.1 傳感器和限位的設(shè)計 .................................................................................52 9.2 電氣控制過程 .............................................................................................57 9.2.1 控制流程圖 ...........................................................................................57 9.2.2 可編程序控制器(PLC)的特點及應(yīng)用 .................................................57 9.2.3 程序設(shè)計 ...............................................................................................60 9.3 PLC 的設(shè)計 .................................................................................................62 9.3.1PLC 的選型 ...........................................................................................62 9.3.2PLC 程序設(shè)計 .......................................................................................64 9.4 如何提高系統(tǒng)的可靠性 .............................................................................67 10 提升機及其相關(guān)設(shè)備的安裝與維修保養(yǎng) .....................................................68 總結(jié) .......................................................................................................................73 參考文獻 ...............................................................................................................74 翻譯部分 ...............................................................................................................76 致謝 .......................................................................................................................89