關于煤礦甲帶給煤機自動變頻控制裝置的研究

蘇斌

【摘要】目前礦井各轉(zhuǎn)載點煤倉上、下口均設專人監(jiān)督管理，給煤機運行方式為普通磁力啟動器控制，崗位人員操作時上、下口需保持聯(lián)系，生產(chǎn)時為避免出現(xiàn)煤倉滿倉或空倉的情況發(fā)生，需要根據(jù)煤倉煤位情況頻繁調(diào)整給煤機的給煤量，由于是機械方式調(diào)整（人為改變減速箱的輸出轉(zhuǎn)速控制甲帶運行），其精度不到位，操作不到位將影響設備使用壽命。采用PLC變頻控制給煤機運行技術(shù)可以推進科技創(chuàng)新工作的發(fā)展和進步，利用成熟的PLC變頻控制技術(shù)改進控制方式，減少崗位操作人員，在煤倉上口安裝料位計可以直觀、精確的觀察煤倉煤位情況，有效的避免了滿倉及空倉情況發(fā)生。

【關鍵詞】煤倉；給煤機；PLC變頻控制

一、前言

采用PLC變頻控制給煤機運行技術(shù)是科技創(chuàng)新工作在煤礦現(xiàn)代化建設中發(fā)揮生產(chǎn)力的直觀體現(xiàn)。推進了科技創(chuàng)新工作的發(fā)展和進步，在生產(chǎn)中掌握主動，提高科技創(chuàng)新能力，結(jié)合節(jié)支降耗理念，節(jié)約崗位人員勞動力支出，設計PLC控制變頻器調(diào)整電機轉(zhuǎn)速的技術(shù)，運用至井下給煤機，以尋找更為有效的安全生產(chǎn)方式。

二、使用該裝置的優(yōu)越性

該裝置在應用過程中需使用PLC（可編程邏輯控制器）、變頻器、變頻電機、料位計及其它高密度設備，替換了只有減速器控制的手動調(diào)節(jié)方式，改為自動加手動的控制方式。

PLC使用優(yōu)點：

1.使用方便，編程簡單；

2.功能強，性能價格比高；

3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強；

4.可靠性高，抗干擾能力強；

5.系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少；

6.維修工作量小，維修方便。

變頻器在調(diào)速系統(tǒng)中的優(yōu)點：

1.可控的加速功能；

2.可調(diào)的運行速度；

3.受控的停止方式；

4.可調(diào)的轉(zhuǎn)矩極限；

5.降低電力線路的電壓波動；

6.啟動時需要的功率更低；

7.控制電機的啟動電流；

8.節(jié)能；

9.可逆運行控制。

料位計使用優(yōu)點：其測量精度高，可滿足對倉位的合理監(jiān)測，運行可靠，性價比高。此外，該設備為非接觸測量式設備，其故障率小，維護量小，大大減少了維護成本。

三、實施內(nèi)容

在煤倉上口安裝料位計，將料位計所采集的數(shù)據(jù)傳輸至PLC控制器，控制器根據(jù)給定參數(shù)設置變頻器頻率進行自動調(diào)整，改變給煤機驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速，合理進行放煤，給煤機運行方式由手動改變?yōu)槭謩蛹幼詣印?/p>

PLC根據(jù)料位計對于煤倉煤位的信號探測，將所接收的信號通過控制系統(tǒng)識別發(fā)送至變頻器，變頻器通過調(diào)整電源頻率，調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，同時向PLC返回速度信號，自動控制給煤機流量。

PLC根據(jù)料位計對于煤倉煤位的信號探測，將所接收的信號通過控制系統(tǒng)識別發(fā)送至變頻器，變頻器通過調(diào)整電源頻率，調(diào)整電機轉(zhuǎn)速，同時向PLC返回速度信號，達到自動控制給煤機流量。

在檢測煤倉儲量的過程中，設置變頻器最高頻率為50HZ：

當煤倉儲量為15%以下時，設置頻率為50HZ，高速放倉，防止放倉不及時漏斗、煤倉堵??；

當煤倉儲量為15%-40%時，設置頻率為35HZ，中速放倉，確保煤倉料位滿足生產(chǎn)需求；

當煤倉儲量為40%-85%時，設置頻率為15HZ，低速放倉，確保煤倉料位滿足生產(chǎn)需求；

當煤倉儲量為85%以上時，設置頻率為15HZ，低停止放倉，防止空倉損壞給煤機甲帶。

四、實施效益

經(jīng)濟效益：通過研究及實踐能有效提高原煤的協(xié)調(diào)返煤效率，為采煤工作面的正?；夭商峁┍Ｕ?，間接提高產(chǎn)量，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

若實現(xiàn)無人值守，給煤機由集控室控制監(jiān)護，一組給煤機減少1名崗位人員，每人每月平均以3000元收入計算，年度將有效節(jié)支3.6萬元。

社會效益：該裝置的實施將能夠提升煤礦科技項目實施的經(jīng)驗水平，為原煤運輸系統(tǒng)各設備更為良好的發(fā)揮作用提供保障。創(chuàng)造更多的生產(chǎn)成本，為社會創(chuàng)造更多效益。

安全效益：可避免煤倉出現(xiàn)頂倉、空倉，膠帶機重載停機現(xiàn)象，為安全生產(chǎn)提供保障，減小人員處理故障所帶來的隱患。

推廣應用前景：該項目的有效實施將能夠作為煤礦井下實現(xiàn)無人值守給煤機平臺的可行性依據(jù)進行推廣，有效節(jié)省人力資源，保證安全。

五、實施總結(jié)

在該裝置設計、安裝、使用過程中，對于變頻器與PLC控制裝置的聯(lián)接，信號的傳輸可靠性，一方面需保證安裝的可靠性，安裝時膠帶機，給煤機必須在停止狀態(tài)，另一方面需保證現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的整潔性，有利于變頻裝置更好的作業(yè)。

參考文獻

[1]秦琴，王忠慶.利用PLC的高速計數(shù)功能實現(xiàn)軸的精確定位控制.電氣技術(shù).2009（3）.

[2]戴廣平.電動機變頻器與電力拖動.書 號： 7-80043-763-9，中國石化出版社.

[3]王彤，肖巍，周成志.煤礦機電運輸管理和提升運輸設施的探討[j].城市建設理論研究（電子版），2011（29）.