小紀(jì)汗煤礦帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)

葛凱

摘??要：小紀(jì)汗煤礦以ControlLogix?5000系列的PLC作為礦用帶式輸送機(jī)主控制系統(tǒng)的控制核心，其具有性能可靠、操作簡(jiǎn)單和維護(hù)方便的特點(diǎn)，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;帶式輸送機(jī);主控制系統(tǒng);電動(dòng)機(jī)

中圖分類號(hào)：TD63+4?????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.115

小紀(jì)汗煤礦采用斜井開(kāi)拓，盤(pán)區(qū)條帶式開(kāi)采，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為10?Mt/年。工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)集中布置了主斜井和副斜井。其中，主斜井的傾角為14°，斜長(zhǎng)為1?400?m，井筒內(nèi)裝備了1臺(tái)帶寬為1?800?mm的帶式輸送機(jī)承擔(dān)井下煤炭提升任務(wù)。

1??帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

采用頭部卸料、尾部受料，頭部四驅(qū)動(dòng)的固定式帶式輸送機(jī)，其運(yùn)輸能力為4?200?t/h，帶速為5.0?m/s，輸送機(jī)長(zhǎng)度為1?425?m，輸送機(jī)坡度為14°，配備了4臺(tái)2?000?kW的電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為變頻拖動(dòng)的6?kV防爆電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

2??主控制系統(tǒng)

2.1??主控制系統(tǒng)的要求

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

膠帶機(jī)控制柜應(yīng)具有集中控制、控制室集中控制、就地單機(jī)控制、閉鎖等工作方式。其中，集中控制方式是指由中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行的遠(yuǎn)程控制;控制室集中控制方式是指在控制柜或控制臺(tái)上控制膠帶機(jī)啟停;就地單機(jī)控制方式是指由操作人員控制單機(jī)運(yùn)行。

2.2??主控系統(tǒng)的構(gòu)成

控制系統(tǒng)由控制柜、遠(yuǎn)程分站、工控機(jī)、通訊光纜和保護(hù)傳感器等組成。主斜井控制室的控制柜內(nèi)主要有PLC模塊、溫度儀表和供配電斷路器等原件，該部分的硬件維護(hù)應(yīng)參照電氣原理圖進(jìn)行。

PLC模塊選用ROCKWELL公司的產(chǎn)品，主要由機(jī)架、電源模塊、CPU處理器、DI模塊、DO模塊和通訊模塊組成?？刂葡到y(tǒng)主要控制以下設(shè)備：負(fù)責(zé)主斜井4臺(tái)高壓開(kāi)關(guān)柜的分閘、合閘;負(fù)責(zé)主斜井4臺(tái)高壓變頻器的啟停、速度給定和主從切換;負(fù)責(zé)主斜井低壓開(kāi)關(guān)柜的電機(jī)輔助設(shè)備，比如油泵電機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)等的啟停;負(fù)責(zé)主斜井盤(pán)式制動(dòng)器的啟停。

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

經(jīng)綜合分析整個(gè)設(shè)計(jì)中的設(shè)備后得出以下3點(diǎn)：①數(shù)字量I/O的點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)。包括集控、就地閉鎖、檢修啟動(dòng)、停止急停、預(yù)警和復(fù)位。②模擬量I/O的點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)。1～4#減速機(jī)油的溫度和軸承溫度，類型為4～20?mA。③I/O模塊選型。16點(diǎn)輸入、輸出模塊和16通道模擬輸入模塊。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示。

4??系統(tǒng)的工作方式

4.1??手動(dòng)操作

手動(dòng)操作分為以下4步：①開(kāi)機(jī)前按照主斜井監(jiān)控畫(huà)面查看是否具備操作條件，并選擇需要使用的電機(jī)。點(diǎn)擊“啟動(dòng)”后，將進(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)和2號(hào)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)后才能開(kāi)機(jī)。主電機(jī)負(fù)責(zé)控制速度，從電機(jī)轉(zhuǎn)矩模式控制電機(jī)工作。值得注意的是，選擇主電機(jī)時(shí)，只能選擇1臺(tái)電機(jī)作為主電機(jī)。②啟動(dòng)高壓開(kāi)關(guān)柜。正常運(yùn)行時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)柜無(wú)需頻繁分、合。如果需要進(jìn)行分、合操作，則高開(kāi)合閘后，會(huì)顯示高開(kāi)的電壓值、電流值。③檢查是否有備妥條件。高開(kāi)合閘后，按下“復(fù)位”按鈕，復(fù)位故障信息。正常情況下，變頻器應(yīng)顯示為備妥。如果故障信息欄無(wú)紅色報(bào)警信息，則輸送機(jī)系統(tǒng)備妥指示應(yīng)為綠色。如果沒(méi)有系統(tǒng)備妥指示，則應(yīng)對(duì)照其前級(jí)進(jìn)行查找。④設(shè)定開(kāi)機(jī)頻率并開(kāi)機(jī)。頻率給定單位為Hz，程序會(huì)限制皮帶的運(yùn)行帶速范圍保持在5～50?Hz。設(shè)定好開(kāi)機(jī)頻率后按下“啟動(dòng)”按鈕，即可開(kāi)機(jī)。

4.2??程序一鍵啟動(dòng)的運(yùn)行流程

按下“啟動(dòng)”按鈕后，會(huì)進(jìn)行華寧預(yù)警和啟動(dòng)輔助設(shè)備等，待華寧返回、松閘返回和液壓張緊后，啟動(dòng)變頻器。

圖1??網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

5??結(jié)束語(yǔ)

該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一鍵式啟動(dòng)主運(yùn)輸帶式輸送機(jī)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控和保護(hù)高壓開(kāi)關(guān)柜、變頻器和皮帶沿線等設(shè)備，且組態(tài)操作畫(huà)面使管理工作更加人性化，大大提高了工作人員的工作效率。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕

Xiaojihan?Mine?Conveyor?Control?System

Ge?Kai

Abstract：?Xiaojihan?mines?to?ControlLogix?5000?series?PLC?as?the?control?center?for?mine?main?conveyor?control?system，?which?has?a?reliable?performance，?simple?operation?and?easy?maintenance?features，?is?ideal?for?coal?mine?conveyor?equipment?.

Key?words：?PLC?programmable?controller;?conveyor;?the?main?control?system;?motor