帶式輸送機電控裝置的原理及應用

安徽省淮南市賽力特工貿(mào)有限公司 孫 靜

帶式輸送機電控裝置的原理及應用

安徽省淮南市賽力特工貿(mào)有限公司 孫 靜

當一個或多個數(shù)字量發(fā)生變化時，向微處理器發(fā)出中斷信號，微處理器進入檢測相應的中斷服務程序，通過總線讀取上述各個端口狀態(tài)從而得知以上數(shù)字輸出傳感器的報警狀態(tài)，微處理器進行必要的數(shù)字濾波，排除由于干擾引起的誤報警后確認報警類型，并根據(jù)報警類型延時報警和停止皮帶機運行，在集中控制狀態(tài)下，同時向CAN現(xiàn)場總線廣播自身的故障。

該電控裝置；微處理器；液力偶合器；PLC

1 概述

近年來，隨著煤礦生產(chǎn)控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)中各種設備的保護裝置也在日趨完善，KHP202型帶式輸送機綜合保護裝置，以礦用本安型PLC為控制核心，集先進的電子技術、PLC技術、自動化技術、通訊技術、抗干擾技術于一體的新一代礦用電控裝置（以下簡稱為裝置）。是一種適用于在煤塵、瓦斯等危險環(huán)境中使用的智能控制裝置，其通用性廣、適應性強，能實現(xiàn)各種場合中膠帶運輸機的檢測、監(jiān)測及控制自動化。

2 裝置組成

該裝置由帶式輸送機操作臺、PLC控制箱和轉速傳感器、溫度傳感器、堆煤傳感器、跑偏傳感器、煙霧傳感器、撕裂傳感器、本質(zhì)安全型急停開關和隔爆電磁閥組成。該電控裝置與帶液力偶合器的帶式輸送機配合使用，可控制多臺主電機的分時起動及帶式輸送機的慢速起動，也可以與其他輸送機組成系統(tǒng)連鎖或解鎖運行。對程序加以修改后可用于其他類型的帶式輸送機，如可伸縮皮帶的控制等。

由圖1可知，裝置的核心部件為：1)綜保監(jiān)控組件；2)PLC可編程控制器。綜保監(jiān)控組件裝于本安型控制臺內(nèi)完成綜合保護控制與報警、數(shù)據(jù)采集與傳輸。PLC可編程控制器裝于隔爆箱內(nèi)，完成對多臺主電機的分時起動，液力偶合器的調(diào)速控制。

圖1 系統(tǒng)框圖

3 工作原理

本裝置的電源板共四塊，裝于隔爆型控制箱內(nèi)負責向控制臺的綜保組件、指示燈、控制按鈕及控制箱中的繼電器供電。其中三塊為本安電源，一塊為非本安電源。本安電源中的一塊12V和5V向綜保組件供電，另一塊12V向控制臺的指示燈及按鈕供電。一塊非本安直流24V向24V直流繼電器供電。四塊電源板電路原理圖完全相同，只是參數(shù)不同，其原理框圖如圖2所示。

圖2

輸入交流127V，經(jīng)變壓器變換為20V，再經(jīng)整流濾波后送給兩級穩(wěn)壓及過流、過壓保護。經(jīng)兩級穩(wěn)壓后輸出DC12V或5V本安電源。本安電源過流保護最大整定值≤800mA安。

綜保監(jiān)控部分原理框圖如圖3所示。跑偏、堆煤、煙霧、撕裂等傳感器均為數(shù)字量輸入，正常時為高電平，故障時為低電平。數(shù)字量輸入到對應的輸入端子，當一個或多個數(shù)字量發(fā)生變化時，向微處理器發(fā)出中斷信號，微處理器進入檢測相應的中斷服務程序，通過總線讀取上述各個端口狀態(tài)從而得知以上數(shù)字輸出傳感器的報警狀態(tài)，微處理器進行必要的數(shù)字濾波，排除由于干擾引起的誤報警后確認報警類型，并據(jù)此延時報警和停止皮帶機運行，在集中控制狀態(tài)下，同時向CAN現(xiàn)場總線廣播自身的故障。

圖3

數(shù)據(jù)傳輸：裝置在集中控制時，和其他帶式輸送機組成集中控制系統(tǒng)，這時就需要在臺與臺之間進行數(shù)據(jù)傳輸。裝置采用高可靠性、高實時性的CAN現(xiàn)場總線傳輸方式。兩臺裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸距離可達7公里。裝置采集的數(shù)據(jù)和計算機之間的通信是通過CAN轉232轉換器及相關軟件實現(xiàn)的。

4 結構特征

隔爆型控制箱為快門結構，箱體內(nèi)設400mm×300mm×200mm機芯一個。機芯底層裝電源板4塊，其中兩塊為DC12V本安電源，一塊為非本安24V繼電器電源。另設兩只200VA交流127/220V變壓器兩只，6μf/450V電容器兩只用于液力偶合器伺服電機的控制。機芯的上層裝繼電器板一塊，本安轉非本安控制板兩塊，PLC可編程控制器一臺。隔爆腔上方為接線腔，接線腔裝九芯接線端子11個，￠12進線端子三只。接線腔和機芯之間采用矩形插頭座用軟線聯(lián)接?？刂葡溆覀仍O8只喇叭嘴，用9芯電纜和控制臺連接。正面和左側共設喇叭嘴24只作為控制電動機和外部控制信號進線用。

控制臺其上部防水防塵，控制臺內(nèi)裝帶式輸送機綜合保護監(jiān)控組件一套。臺面的右側裝設受控電機的運行狀態(tài)顯示燈20只，臺面左側上方裝有PLC控制按鈕8只，下方裝設了手動起、?？刂瓢粹o。手動、自動、檢修三種狀態(tài)受轉換開關控制。

5 操作說明

6 結束語

該裝置本身及其保護性能安全可靠，在規(guī)定的壽命期內(nèi)有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性、耐磨及抗疲勞性等。且保護裝置具備自保和自檢功能，避免因失效而喪失監(jiān)控作用，引發(fā)事故。本裝置設計成本低，功能強大，運行可靠，且在井下的實際生產(chǎn)中有良好的使用效果，具有廣闊的市場前景和經(jīng)濟效益。

孫靜，女，工程師，現(xiàn)任安徽省淮南市賽力特工貿(mào)有限公司質(zhì)檢科長，主要從事計量儀表、自動化檢測等方面工作。