PLC與變頻器在井下帶式輸送機集控系統的應用研究

馮 凱，陳 冰

（漯河職業技術學院，河南 漯河 462000）

1 井下帶式輸送機集控系統更新前存在的問題

一般情況下，一些工業單位使用大多是雙滾筒三機拖動形式的帶式輸送機。這種規格的帶式輸送機，其工作原理是通過三臺轉速額定的450kW高壓異步電動機，利用液力耦合器和減速器的聯合作用力來驅動滾筒。雖然這種帶式輸送機也能夠創造出可觀的效益，但不可否認的是，該設備在實際操作和日常維護工作上仍存有一些弊端。例如：運轉速度的調試范圍和精準度有限，電機很難做到完美地軟啟動、以及軟停車等。又由于該設備的啟動電流過大，電網電壓極易出現劇烈的波動，而且各個電機的負載量并不平衡，必然會導致電機灼燒情況的出現。因此，改善井下帶式輸送機的集控系統，刻不容緩。

2 井下帶式輸送機集控系統更新后的基本構成

（1）井下帶式輸送機的硬件系統構成。井下帶式輸送機在應用了P蘊C與變頻器技術后，其集控系統發生改變。更新后的集控系統主要分為兩大模塊——信號采集系統和信號處理系統。信號采集系統的主要職能是收集工作現場范圍內的開關量、模擬量信號，例如：電機的開關狀態，輸送帶是否出現打滑、跑偏等現象，該系統的執行器構件則主要是各個類型的傳感器以及繼電器。而信號處理系統的主要職能則是調控工作現場的信號運算和顯示情況，具體運作過程則需要P蘊C、ABB變頻器，以及MCGS工控組態軟件等技術的綜合調配。同時，該設備還利用CC-蘊ink網絡和PROFIBUS總線等技術，確保各部分的構件與集控系統能夠完美結合，以促進各項工作的順利開展。

（2）集控系統的網絡組成以及變頻參數設置。通過P蘊C與變頻器的應用，井下帶式輸送機的集控系統的網絡構成也隨之更新。其控制層面使用的是CC-蘊ink網絡,該網絡以控制箱的P蘊C主站為核心，并由CC-蘊ink主站部件，以及機尾箱P蘊C分站統一組合而來，其能夠有效地實現主斜井的1200m信息通訊工作。通過相關的實驗結果可知：對于電機的交流傳動問題，最佳處理方案是直接轉矩控制，它可以直接控制所有交流電機的核心變量。而集中控制過程中，有三種不同的工作頻率可供選擇，分別代表了300、600、1491這三個速度值。只要選定其中的一臺變頻器并設置為主機，剩下的兩臺設置為從機，并且參數的設置與主機大體相似，即可確保具體操作前的準備工作。

3 PLC與變頻器在井下帶式輸送機集控系統中的具體應用

（1）操作臺的選擇開關方面。操作臺的選擇開關一共有五個——閉鎖、就地、檢修、集控、單動，五個檔位分別代表不同的工作職能，具備著不同的操作效果。例如：設定為閉鎖檔時，控制箱的P蘊C即顯示為不運行狀態，集控系統也會與控制電源、操作電源等相隔離。設定為就地檔時，工作人員僅于操作臺處，即可控制帶式輸送機的起停狀態，且所有既定的故障保護系統均為啟動模式，實時提供防護作用。而設定為檢修檔時，基本情況與就地檔相近，除了拉線開關外，所有的外部故障保護系統均被撤除，暫時關閉了保護功能，此舉是為了應付突發事件，以方便技術人員及時維修某個別出現異常情況的故障保護傳感器。由此，工作人員于操作臺處，操控各個外設的開關按鈕，監控每一個工作流程的具體情況，以確保每一個工作環節的順利進行。

（2）機器故障保護功能方面。由于煤礦、礦井等工作環境的復雜性，加強機器設備的故障保護功能尤為重要。井下帶式輸送機的集控系統在P蘊C與變頻器的使用下，除了提高了工作效率外，又增添了多項故障保護功能，諸如煙霧、溫度、濕度、煤位、輸送帶打滑、跑偏、沿線停車等情況出現時，均能起到有效的防護作用。任何一個保護傳感器啟動時，都將致使帶式輸送機停止運行，同時，還會亮起相應的故障指示燈，方便現場的技術人員能夠迅速地做出反應，及時地進行維修工作。至此，不僅能夠保證企業單位的基本收益，也為從事井下工作的技術人員提供了雙層保護，使其人身安全有所保障。

4 結語

隨著我國科學水平的不斷進步，引進先進的信息化技術、科技手段來優化傳統的工業生產模式，是非常有必要的。如今，P蘊C技術和變頻調速技術日益發展成熟，變頻器的價格也有所下降，將這些高科技方法運用至井下帶式輸送集控系統，有助于進一步提高礦井生產工作的安全性能，保障了工作人員的人身安全，也有利于企業單位對井下情況的統一監控與管理，從而為企業單位增加了實際效益，也提升了行業競爭能力。

參考文獻

［1］董永.P蘊C與變頻器在井下帶式輸送機集控系統的應用研究［J］.煤礦現代化，2017，（6）：96-98.