TU830V1 3BSE013234R1

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1  基于PLC的煤矿带式输送机可控启动传输系统

位于济宁市邹城市的兖州矿业（集团）公司南屯煤矿引入基于PLC为控制核心的可控启动传输系统(CST)，解决了传统带式输送机启动难、停车难及启动过程中出现瞬时张力带来强烈震荡等问题。

⑴系统概述

CST可控启动传输系统主要由CST控制器、CST检测传感检测元件、皮带保护装置、显示报警装置及控制对象CST等组成。

CST控制器采用PLC作为控制核心，根据现场检测元件采集的信号或司机发出的控制指令，控制CST的启动与制动，使CST的机械和液压特性得到完美体现，实现了对带式输送机的S型曲线起动、停车控制，同时PLC根据传感检测元件及保护装置的信号进行运算处理，在有故障时启动报警装置。此系统还带有显示功能，便于司机或检修人员直观了解系统运行情况。

CST控制器集成了Allen-Bradley公司的SLC504系列PLC。收到起动信号后，控制器根据设定参数计算出起动速度的S型曲线，控制液压系统的工作压力变化，控制离合器盘间的摩擦力变化，改变输出速度。CST控制程序中通过速度PID(比例一积分一微分闭环控制)控制回路保证带式输送机始终按要求的速度运行；功率PID控制回路实现各驱动器功率平衡控制。

⑵系统功能及实现

①传感检测原件。轴速度传感器检测CST的输出轴速度与带式输送机打滑检测速度进行比较，如偏差大于设定值则发出打滑故障报警并停机，同时作为速度PID控制回路的速度给定；油温变送器用以检测CST箱体油温度，防止因油温过高损坏CST内部液压元件；冷却流量传感器检测CST油冷却系统的冷却流量，保证液压油冷却回路的正常；离合器压力传感器检测液压系统的高压回路，确保足够的压力去推动离合器工作；润滑压力传感器检测液压系统的低压回路，确保足够的压力去润滑轴承。

PLC控制系统输出0～20mA电流，用于PCV比例阀控制。PCV阀用于液压控制回路中，控制离合器摩擦片的控制压力，根据速度/压力PID程序，计算出S型启动曲线。

②保护及显示报警装置。速度保护用作检测带式输送机的低速打滑、超速保护。温度保护，放置在带式输送机驱动辊筒附近的环境中；当温度升高到一定的时候，温度传感器中的热敏元件动作，输出信号以保证安全。堆煤满仓保护安装在溜煤眼和皮带搭接处，当带式输送机头发生堆煤、满仓或煤位超限时，向控制器发出控制信号，控制系统检测到后进行报警停机，以达到保护胶带的目的。烟雾保护用以检测带式输送机的摩擦，电气设备引起的电缆起火或煤层自燃引起的冒烟事故。跑偏保护用以检测胶带是否跑偏，胶带跑偏后给控制器信号，使带式输送机停车，起到保护胶带的作用。

(3)系统优点

实现理想的S形起动曲线，极大减小传统大型带式输送机在启停中产生的尖峰应力对胶带的破坏，有效延长整机使用寿命，提高运行效率，降低维护成本；实现驱动电动机空载依次起动，有效降低起动电流对电网的冲击；完善的PID闭环回路程序，实现多点驱动功率平衡，保证带式输送机平稳运行；控制系统先进，易于实现数据共享和网络化，便于整体矿山自动化系统的信息化集成；集机电控制于一体，具有完善的智能故障自诊断功能。

2  煤矿带式输送机PLC控制设备设计

位于济宁市邹城市的兖州矿业（集团）公司机械制修厂对煤矿常用带式输送机的PLC主控设备和远程监控设备设计进行了总结与分析。