CST 控制器在礦用皮帶輸送機(jī)上的應(yīng)用分析

霍艷南

（山西潞安集團(tuán)漳村煤礦， 山西 長治 046032）

1 CST 控制器的介紹

CST 控制器是一臺可以控制啟動(dòng)的傳輸裝置，也就是可以控制傳速的減速機(jī)原理是主電機(jī)起動(dòng)時(shí)空載起動(dòng)，主電機(jī)啟動(dòng)后，比例閥壓力慢速增加，離合器壓力逐漸增加，然后CST 輸出軸帶動(dòng)主滾筒緩慢起動(dòng)，使皮帶機(jī)開始慢慢開始啟動(dòng)，見圖1。

圖1 CST 控制器示意圖

2 CST 控制器信號傳輸

井下CST 可控啟動(dòng)傳輸系統(tǒng)如果實(shí)現(xiàn)地面啟動(dòng)集中開機(jī)，必須將各種技術(shù)數(shù)據(jù)全部傳輸?shù)降孛妫@樣才能確保CST 皮帶機(jī)的可靠運(yùn)行。為此，必須將CST 的各種技術(shù)數(shù)據(jù)通過礦井下環(huán)網(wǎng)技術(shù)直接傳送到了地面集控室進(jìn)行控制。以一部CST 皮帶機(jī)（以后簡稱1 號CST 皮帶）為例：井下1 號CST 皮帶KTC101 控制器—至井下中央變電所（井下網(wǎng)關(guān)）—井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)—地面環(huán)網(wǎng)交換機(jī)—工控機(jī)。地面工控機(jī)9 上位相中發(fā)出指令，經(jīng)過虛擬串口服務(wù)器模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)入地面環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄聦?yīng)的環(huán)網(wǎng)交換機(jī)中。井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)內(nèi)的指令通過井下網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換成（modbus）通上訊類型的數(shù)據(jù)。在井下變電所內(nèi)，此網(wǎng)關(guān)安裝在礦用遠(yuǎn)程隔爆箱內(nèi)（型號：KDG12/3-4）內(nèi)。從UPS 電源箱內(nèi)取220 V 電源接入到礦用遠(yuǎn)程隔爆箱的18 V 電源模塊上，經(jīng)過電源模塊降壓整流后變成18 V 電源用于給網(wǎng)關(guān)供電。井下RS232/RS-485 采用半雙工通信方式，在網(wǎng)關(guān)的一頭接上一個(gè)配置好的RS-232/RS-485，232 的那一頭插在網(wǎng)關(guān)上在485 的一頭接上3 根線（+A，-B 地線，-B，-E 短接；+Y，+A 短接）與連接在KTC101-E控制器上的RS-232/RS-485 相連接[1-2]。

在控制器內(nèi)部RS232/RS485 應(yīng)插在控制器的COM1 或COM2，并且在控制器參數(shù)設(shè)置里進(jìn)行設(shè)置。因此，集控室監(jiān)控系統(tǒng)與井下機(jī)電硐室安設(shè)的控制器之間通過井下工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)對皮帶機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的監(jiān)測和復(fù)位等功能。集控室監(jiān)控主界面包括各部皮帶機(jī)的運(yùn)行方式和數(shù)據(jù)顯示[3]、故障預(yù)警、報(bào)警、地面復(fù)位按鈕等。數(shù)據(jù)顯示包括主電動(dòng)機(jī)功率、運(yùn)行速度、減速機(jī)油溫等。

故障顯示頁面包含了集控系統(tǒng)和CST 控制器的所有故障顯示，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制后還可以通過修改程序邏輯或暫時(shí)屏蔽故障（如冷卻流量損壞、電機(jī)反饋觸點(diǎn)損壞、信號干擾等非事故）確保設(shè)備能夠可靠運(yùn)行，保證了生產(chǎn)順利進(jìn)行。通過實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，對井下CST 實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)全部上傳到膠帶集控系統(tǒng)平臺，實(shí)現(xiàn)集控室集中控制。可以有效地減少皮帶司機(jī)人數(shù)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，通過故障顯示界面，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)皮帶機(jī)的故障點(diǎn)并及時(shí)進(jìn)行處理，可有效地保證皮帶機(jī)的安全、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 CST 控制器功能

3.1 顯示皮帶機(jī)常見故障

1）皮帶機(jī)加速失敗：主要是皮帶過載或主控速度信號不良，檢查皮帶負(fù)荷或重新選擇主控速度。

2）皮帶機(jī)滿速時(shí)速度過低：重新洗擇主控速度或調(diào)整速度傳感器間隙、選擇主驅(qū)鎖定功能。

3）皮帶機(jī)超速打滑：當(dāng)帶速大于50%時(shí)，CST 控制器輸出軸速帶速，應(yīng)檢查皮帶張力是否滿足條件或下皮帶是否有水，以及是否嚴(yán)重過載。

4）皮帶機(jī)失速打滑：絕大部分原因是CST 控制器速度傳感器信號不正常造成此故障，重新調(diào)整CST 控制器輸出軸速傳感器。

5）軸速小于皮帶速度：帶速大于50%時(shí)，CST 控制器輸出軸速小于0.8 倍的帶速，皮帶打滑。

6）皮帶機(jī)過載：某臺CST 控制器輸入功率大于其最大輸入功率的85%而報(bào)警，應(yīng)控制煤量否則會(huì)過載停車或停車后無法正常啟動(dòng)[4]。

3.2 顯示壓力系統(tǒng)故障

1）系統(tǒng)壓力超高：調(diào)整放大器或清洗比例閥。

2）系統(tǒng)壓力過低：因油溫低油黏度太大、齒輪泵故障或RV 閥打開時(shí)被卡住或過濾器堵塞造成系統(tǒng)壓力低（小于75%），更換過濾器或重新調(diào)整或更換RV 閥。

3）CST 控制器緊急泄壓：由于管路堵塞、抽空、油溫低造成油黏度太大、冷卻泵葉輪打滑、冷卻流量信號異常等，導(dǎo)致冷卻流量故障而使CST 泄壓，注意，當(dāng)CST 急停故障時(shí)也會(huì)激發(fā)該故障[5]。

4）啟動(dòng)時(shí)離合器壓力低：確認(rèn)24 V 電源是否正常、驅(qū)動(dòng)信號是否斷線、比例閥是否堵塞或放大器是否損壞。

3.3 顯示潤滑冷卻系統(tǒng)故障

1）冷卻流量過低：需檢查冷卻泵是否抽空、冷卻流量計(jì)是否正常、冷卻泵是否故障。

2）潤滑壓力過低：更換過濾器或檢查齒輪泵，確認(rèn)球閥是否打開。

3）潤滑過濾器堵塞：確認(rèn)DP 開關(guān)及信號線是否正常或更換25U 過濾器。

4）油溫過低：油溫低于-10 ℃手動(dòng)開冷卻泵使油溫升高。

5）潤滑壓力過低跳車：確認(rèn)10U 過濾器是否堵塞、潤滑壓力變送器是否正常、齒輪泵是否正常或球閥是否打開。

6）冷卻流量過低跳車：確認(rèn)冷卻泵是否抽空、流量計(jì)是否正常、蝶闊是否打開或油位是否正常。

7）油溫過高跳車：油溫大于80 ℃，該故障動(dòng)作，主電機(jī)跳車；手動(dòng)啟動(dòng)冷卻泵和風(fēng)扇使油溫降低。

3.4 其他功能

1）DH+網(wǎng)絡(luò)通訊故障：頭部CST 控制器無法與中部控制器通訊，須檢查中部控制器是否失電或通訊光纜斷裂。

2）功率平衡超限：檢查高壓磁力啟動(dòng)器上顯示功率是否平衡，如果不平衡，更換功率變送器；如果平衡，清洗或者更換比例閥、放大器。

3）就地急停：CST控制器急停按鈕動(dòng)作發(fā)生急停[6]。

4）功率變送器故障：檢查傳感器線路是否完好、電源是否正常，均正常需更換。

5）電機(jī)過載警告：通常由于煤量過大，會(huì)造成此故障，及時(shí)聯(lián)系下一部皮帶停車。

4 結(jié)論

以井下工業(yè)以太網(wǎng)為依托，通過CST 控制器實(shí)現(xiàn)與皮帶機(jī)集控系統(tǒng)的無縫連接，對井下CST 實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)全部上傳到皮帶機(jī)集控系統(tǒng)平臺，可以有效地減少皮帶司機(jī)人數(shù)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；通過CST控制器故障顯示界面，可以及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)皮帶機(jī)的故障點(diǎn)并及時(shí)進(jìn)行處理，有效地保證皮帶機(jī)的安全、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。