對膠帶機控制系統的改造

摘要:結合現場膠帶機的實際情況及經常出現的設備故障，對膠帶機的控制系統做了改造，主要有:膠帶機啟停機控制原理的改造、膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造。

關鍵詞:控制系統 啟停機控制 堵料 打滑

0 引言

隨著計算機控制技術的迅速發展，以微處理器為核心的可編程控制器(PLC)已逐步取代繼電器控制，選煤廠也不例外。神華集團準格爾能源有限責任公司選煤廠，其原煤車間的輸煤系統即為PLC控制，控制系統采用美國AB公司的ControLogix控制系統。PLC控制器采用32位總線的Logix5562，基本內存750K，擴展內存1.5M，通過SRM熱備模塊實現雙CPU間的互為備用。控制系統各框架通過連接模塊CNBR組成雙通道冗余(ControlNet)網絡，網絡傳輸速率可達5M/s。畫面監控軟件為ifix4.0中文版，采用OPC通訊方式通過上位機內置的網卡連接到控制網上。整個控制過程具有自動化程度高、方便維護、運行可靠等特點。在使用過程中，結合現場膠帶機的實際情況及經常出現的設備故障，對膠帶機的控制系統做了改造，主要有:膠帶機啟停機控制原理的改造、膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造，現具體簡述如下:

1 膠帶機啟停機控制原理的改造

在原煤車間哈爾烏素分區設備剛投入生產運行期間，由于各種原因，導致設備忽然停電的事故時有發生。但是發現，在設備忽然斷電情況下，個別設備，如膠帶機M11、M21、M13、M23，不能正常閉鎖停機，即使由集控發出停機命令也不能起到控制的作用，而且現場的保護裝置也不起作用，造成設備堵料嚴重，若發現不及時，會造成膠帶機機頭滾筒包膠損壞、膠帶磨擦損傷及機頭保護開關砸壞等事故，給設備和生產造成很大的影響。聯系電工，翻閱這幾條膠帶機的控制圖紙，發現這幾條膠帶的控制原理和黑礦分區的M11膠帶機極為相似，其啟停控制繼電器是觸發式的，其起機及停機需要兩個繼電器，發出的起機及停機信號是個脈沖信號，起機信號采集發出起機命令的上升沿信號，停機命令采集發出停機命令的上升沿信號，在起機信號發出后，控制系統會對各個保護進行掃描。當具備起機條件時，對起機繼電器發出吸合指令，起機繼電器吸合，電機運行，電機的運行返回信號是通過綜保保住的，待電機運行信號正常，起機繼電器斷開，皮帶正常運轉。停機的過程和起機過程是類同的，但是，當設備忽然發生斷電事故，控制模塊得不到設備發出的連鎖停機信號，即采集不到停機信號的上升沿指令，停機繼電器無法吸合，設備便無法正常停機。

針對上述事故的發生，經研究，決定對其控制原理進行改造。將其啟停機改造為由一個繼電器來控制，發出的控制信號由脈沖信號改為常發信號。通過改造膠帶機硬件控制線路和對膠帶機控制程序的修改，使其啟停機過程為:集控發出膠帶機起機指令，控制系統CPU掃描起機具備條件，發出繼電器吸合指令，繼電器吸合后，通過控制模塊由電機的返回信號使得繼電器一直處于吸合狀態，當繼電器不吸合，皮帶就停止運行。這樣，就避免了繼電器得不到停機指令的故障，從而能保證膠帶機即便是在設備瞬間斷電的情況下，也能正常停止運行。

2 膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造

原煤車間哈爾烏素分區的主要膠帶機中，有4條膠帶機(M12、M22、M14、M24)是帶軟啟動驅動的，其啟機及停機過程是通過軟啟動控制，從得到起機或停機命令到膠帶機達到正常轉速或完全停止，皮帶的電機轉速是一個逐步增加或者是減少的過程，從而導致啟停機有一段時間的延時。當設備重載遇到故障停機時，會導致上游皮帶繼續上煤而發生堵料事故。針對上述事故的發生，經研究，把帶軟啟動設備的膠帶機的打滑保護增加到上一皮帶中。通過對膠帶機控制程序的修改，把帶軟啟動驅動的膠帶機的打滑保護添加延時，將延時輸出線圈增加到上一條皮帶的總故障控制回路中，當設備由于故障而停機，在停機的過程中打滑保護動作，直接給上游皮帶發出故障停機信號，上游皮帶接到指令，停止運行。

3 改造后效果

這兩項控制系統的改造，自投入運行以來，再未發生過由于設備瞬間斷電、帶軟啟動設備故障停機而引起的設備堵料，嚴重時導致膠帶機機頭滾筒包膠損壞、膠帶機摩擦損傷及機頭保護開關砸壞等事故，在很大程度上減少了設備的故障率，也降低了對設備的損害程度，保證了設備正常順利的生產。

參考文獻:

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