煤礦井下帶式輸送機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

李志鴻

（陽泉煤業(yè)集團(tuán)長溝煤礦有限責(zé)任公司，山西陽泉 032700）

0 引言

某煤礦東一采區(qū)帶式輸送機(jī)主要負(fù)責(zé)運(yùn)輸東一采區(qū)的煤炭，年設(shè)計(jì)運(yùn)輸量148萬t。膠帶長度及傾角：L1=1 390 m，a1=6°32′59″；L2=341 m，a2=9°29′11″；L3=49 m，a3=0°。年工作天數(shù)約329天，日工作時(shí)間17 h。運(yùn)輸能力500 t/h，不平衡系數(shù)1.2。為提高運(yùn)輸效率和降低帶式輸送機(jī)的故障率，設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)，運(yùn)用傳感器進(jìn)行監(jiān)測，PLC進(jìn)行參數(shù)顯示。將檢測數(shù)據(jù)傳遞到公司調(diào)度，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，以提高帶式輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率[1]。

1 設(shè)計(jì)要求

進(jìn)行各類傳感保護(hù)裝置的選型。如：電流檢測保護(hù)、膠帶跑偏保護(hù)、打滑保護(hù)等裝置。以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并起到保護(hù)作用。為直觀顯示各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，運(yùn)用通信模塊和監(jiān)測主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（文字、圖像等顯示）。

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)組成

選用S7-300PLC作為核心控制單元。主要控制PLC主站、輸送機(jī)保護(hù)部分、機(jī)身PLC控制分站、通信等方面內(nèi)容。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、信息傳送、交換數(shù)據(jù)、顯示、報(bào)警等[2]。該系統(tǒng)需要準(zhǔn)確各控制單元的啟停功能。該系統(tǒng)必須具備遠(yuǎn)程控制、單機(jī)控制、多機(jī)聯(lián)動(dòng)等功能。通過以太網(wǎng)接口向指揮中心傳遞信息。硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)硬件圖

S7-300PLC控制單元包含MAX485串行芯片、電平轉(zhuǎn)換電路（12 V、24 V），節(jié)點(diǎn)閉合電路值5 mA，開路電壓大于200 V。

帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式采用雙直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)，對控制系統(tǒng)而言，主要控制兩方面的內(nèi)容，即電樞和勵(lì)磁回路的調(diào)節(jié)[3]。電樞調(diào)節(jié)：通過2組晶閘管整流器串聯(lián)供電，順序控制晶閘管的開關(guān)電路通斷進(jìn)行主電機(jī)的壓降啟動(dòng)，從而減輕對電網(wǎng)的無功沖擊；……