小紀(jì)汗煤礦帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)

葛凱

摘 要：小紀(jì)汗煤礦主運(yùn)輸帶式輸送機(jī)以ControlLogix5000系列PLC作為礦用帶式輸送機(jī)主控制系統(tǒng)的控制核心，其性能可靠，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，是煤礦井下帶式輸送機(jī)理想的配套設(shè)備。

關(guān)鍵詞：PLC可編程控制器；礦用帶式輸送機(jī)；主控制系統(tǒng)

引言

小紀(jì)汗煤礦采用斜井開拓，盤區(qū)條帶式開采，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力10Mt/a。工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)集中布置主斜井及副斜井。其中主斜井傾角14°，斜長(zhǎng)1400m，井筒內(nèi)裝備一臺(tái)帶寬1800mm的帶式輸送機(jī)承擔(dān)井下煤炭提升任務(wù)。

1.帶式輸送主要技術(shù)參數(shù)

①運(yùn)輸機(jī)型式：采用頭部卸料，尾部受料，采用頭部四驅(qū)動(dòng)的固定式帶式輸送機(jī)；

②運(yùn)輸能力： 4200t/h；

③帶速： 5.0 m/s；

④輸送機(jī)長(zhǎng)度： 1425 m；

⑤輸送機(jī)坡度： 14°

⑥電動(dòng)機(jī)： 4臺(tái) 2000 KW

⑦驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)： 變頻拖動(dòng)的6KV防爆電機(jī)驅(qū)動(dòng)

2.主控制系統(tǒng)

2.1控制系統(tǒng)要求

控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)變頻啟動(dòng)/制動(dòng)加速度可調(diào)。多電機(jī)功率平衡，輸出力矩可控。起動(dòng)前，系統(tǒng)沿線發(fā)出預(yù)告信號(hào)（受料點(diǎn)及卸料點(diǎn)為聲、光信號(hào)，其他為光信號(hào)）。具有上、下游設(shè)備的聯(lián)鎖功能。

膠帶機(jī)控制柜應(yīng)具有控制方式：具有集中控制、控制室集中控制、就地單機(jī)控制、閉鎖四種工作方式。

集中控制方式，由中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行遠(yuǎn)程控制?？刂剖壹锌刂品绞剑诳刂乒窕蚩刂婆_(tái)上控制膠帶機(jī)開停。就地單機(jī)控制方式，由操作人員控制單機(jī)運(yùn)行。

2.2主控系統(tǒng)組成

控制系統(tǒng)主要由一臺(tái)控制柜、一臺(tái)遠(yuǎn)程分站，工控機(jī)、通訊光纜、保護(hù)傳感器等組成。

主斜井控制室控控制柜內(nèi)主要有PLC模塊、溫度儀表、供配電斷路器等原件，此部分硬件維護(hù)參照我公司電氣原理圖進(jìn)行。

PLC模塊選用ROCKWELL公司產(chǎn)品，其主要由機(jī)架、電源模塊、CPU處理器、DI模塊、DO模塊、通訊模塊組成。

控制系統(tǒng)主要控制以下設(shè)備：主斜井四臺(tái)高壓開關(guān)柜，負(fù)責(zé)其分閘、合閘；主斜井四臺(tái)中壓變頻器，負(fù)責(zé)其啟停、速度給定、主從切換；主斜井低壓開關(guān)柜，電機(jī)輔助設(shè)備如油泵電機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)等啟停；主斜井負(fù)責(zé)盤式制動(dòng)器的啟停。

3.控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼癐/O統(tǒng)計(jì)

綜合對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)涉及設(shè)備匯總分析后，常規(guī)數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)、模擬量I/O點(diǎn)統(tǒng)計(jì)如下所示。

數(shù)字量I/O點(diǎn)：集控/就地閉鎖/檢修啟動(dòng)/停止急停/預(yù)警/復(fù)位；

模擬量量I/O點(diǎn)：1#-4#減速機(jī)油溫度及軸承溫度，類型4-20mA；

I/O模塊選型：16點(diǎn)輸入輸出模塊及16通道模擬輸入模塊。

4.系統(tǒng)工作方式

4.1手動(dòng)操作

（1）開機(jī)前按照主斜井監(jiān)控畫面進(jìn)行檢查，看是否具備備妥條件。選擇使用的電機(jī)。點(diǎn)動(dòng)后，即進(jìn)行投入、退出切換； 被選擇的電機(jī)顏色為綠色， 1號(hào)電機(jī)及2好電機(jī)為選擇使用的電機(jī)。目前程序中至少要選擇2臺(tái)電機(jī)方能允許開機(jī)。主電機(jī)是作為速度控制的電機(jī)，從電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制模式工作的電機(jī)；選擇主電機(jī)，只能選擇1臺(tái)電機(jī)作為主電機(jī)。

（2）啟動(dòng)高壓開關(guān)柜；平時(shí)運(yùn)行時(shí)，高壓開關(guān)柜無需頻繁分、合，如需對(duì)其進(jìn)行操作，高開合閘后，高開電壓電流值會(huì)有顯示。

（3）檢查是否有備妥條件；高開合閘后，按下復(fù)位按鈕，對(duì)故障信息進(jìn)行復(fù)位，正常情況下，變頻器應(yīng)顯示為備妥，如故障信息欄無紅色報(bào)警信息，則輸送機(jī)系統(tǒng)備妥指示應(yīng)為綠色。如沒有系統(tǒng)備妥指示，則對(duì)照其前級(jí)進(jìn)行查找。

（4）設(shè)定開機(jī)頻率，按照右圖設(shè)定頻率給定，并開機(jī)；頻率給定單位為Hz；程序中對(duì)其進(jìn)行限制，皮帶運(yùn)行帶速范圍為5-50Hz；按下啟動(dòng)按鈕，即可開機(jī)。

4.2程序一鍵啟動(dòng)運(yùn)行流程

按下啟動(dòng)按鈕后，首先進(jìn)行華寧預(yù)警，預(yù)警，啟動(dòng)輔助設(shè)備等，待華寧返回、松閘返回、液壓張緊后，啟動(dòng)變頻器。

5.結(jié)語

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主運(yùn)輸帶式輸送機(jī)一鍵式啟動(dòng)，對(duì)高壓開關(guān)柜、變頻器、皮帶沿線等實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控及保護(hù)。使用了組態(tài)畫面使操作畫面及管理界面更加人性化便于崗位工的操作，大大提高了人員作業(yè)效率。

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