小紀汗煤礦帶式輸送機控制系統

葛凱

摘 要：小紀汗煤礦主運輸帶式輸送機以ControlLogix5000系列PLC作為礦用帶式輸送機主控制系統的控制核心，其性能可靠，操作簡單，維護方便，是煤礦井下帶式輸送機理想的配套設備。

關鍵詞：PLC可編程控制器；礦用帶式輸送機；主控制系統

引言

小紀汗煤礦采用斜井開拓，盤區條帶式開采，設計生產能力10Mt/a。工業場地內集中布置主斜井及副斜井。其中主斜井傾角14°，斜長1400m，井筒內裝備一臺帶寬1800mm的帶式輸送機承擔井下煤炭提升任務。

1.帶式輸送主要技術參數

①運輸機型式：采用頭部卸料，尾部受料，采用頭部四驅動的固定式帶式輸送機；

②運輸能力： 4200t/h；

③帶速： 5.0 m/s；

④輸送機長度： 1425 m；

⑤輸送機坡度： 14°

⑥電動機： 4臺 2000 KW

⑦驅動系統： 變頻拖動的6KV防爆電機驅動

2.主控制系統

2.1控制系統要求

控制系統能實現變頻啟動/制動加速度可調。多電機功率平衡，輸出力矩可控。起動前，系統沿線發出預告信號（受料點及卸料點為聲、光信號，其他為光信號）。具有上、下游設備的聯鎖功能。

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

集中控制方式，由中央計算機系統（DCS）進行遠程控制。控制室集中控制方式，在控制柜或控制臺上控制膠帶機開停。就地單機控制方式，由操作人員控制單機運行。

2.2主控系統組成

控制系統主要由一臺控制柜、一臺遠程分站，工控機、通訊光纜、保護傳感器等組成。

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

PLC模塊選用ROCKWELL公司產品，其主要由機架、電源模塊、CPU處理器、DI模塊、DO模塊、通訊模塊組成。

控制系統主要控制以下設備：主斜井四臺高壓開關柜，負責其分閘、合閘；主斜井四臺中壓變頻器，負責其啟停、速度給定、主從切換；主斜井低壓開關柜，電機輔助設備如油泵電機、冷卻風機等啟停；主斜井負責盤式制動器的啟停。

3.控制系統網絡拓撲及I/O統計

綜合對整個設計涉及設備匯總分析后，常規數字量I/O點數統計、模擬量I/O點統計如下所示。

數字量I/O點：集控/就地閉鎖/檢修啟動/停止急停/預警/復位；

模擬量量I/O點：1#-4#減速機油溫度及軸承溫度，類型4-20mA；

I/O模塊選型：16點輸入輸出模塊及16通道模擬輸入模塊。

4.系統工作方式

4.1手動操作

（1）開機前按照主斜井監控畫面進行檢查，看是否具備備妥條件。選擇使用的電機。點動后，即進行投入、退出切換； 被選擇的電機顏色為綠色， 1號電機及2好電機為選擇使用的電機。目前程序中至少要選擇2臺電機方能允許開機。主電機是作為速度控制的電機，從電機轉矩控制模式工作的電機；選擇主電機，只能選擇1臺電機作為主電機。

（2）啟動高壓開關柜；平時運行時，高壓開關柜無需頻繁分、合，如需對其進行操作，高開合閘后，高開電壓電流值會有顯示。

（3）檢查是否有備妥條件；高開合閘后，按下復位按鈕，對故障信息進行復位，正常情況下，變頻器應顯示為備妥，如故障信息欄無紅色報警信息，則輸送機系統備妥指示應為綠色。如沒有系統備妥指示，則對照其前級進行查找。

（4）設定開機頻率，按照右圖設定頻率給定，并開機；頻率給定單位為Hz；程序中對其進行限制，皮帶運行帶速范圍為5-50Hz；按下啟動按鈕，即可開機。

4.2程序一鍵啟動運行流程

按下啟動按鈕后，首先進行華寧預警，預警，啟動輔助設備等，待華寧返回、松閘返回、液壓張緊后，啟動變頻器。

5.結語

該系統實現主運輸帶式輸送機一鍵式啟動，對高壓開關柜、變頻器、皮帶沿線等實現了遠程操控及保護。使用了組態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效率。

參考文獻：

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