馬道頭煤礦主斜井帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)

1、馬道頭煤礦主斜井帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng) 摘 要：礦井主斜井提升帶式輸送機(jī)擔(dān)負(fù)礦井井下原煤運(yùn)輸任務(wù)，是礦井生產(chǎn)的關(guān)鍵咽喉設(shè)備。帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)包括高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)、plc網(wǎng)絡(luò)化操作系統(tǒng)、智能上位監(jiān)控系統(tǒng)、輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)等。電控系統(tǒng)設(shè)計包含了系統(tǒng)框圖和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能，并對該系統(tǒng)的設(shè)備相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了闡述。 關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī) 高壓變頻器 plc控制系統(tǒng) 智能上位監(jiān)控系統(tǒng) 輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng) 中圖分類號：td528.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1674-098x（2013）02（c）-00-01 馬道頭礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為10 mt/a，采用斜井開拓方式，在工業(yè)場地設(shè)主、副斜井。主斜井帶式輸送機(jī)擔(dān)負(fù)全礦煤炭

2、的運(yùn)輸任務(wù)，輸送機(jī)帶長3040 m，帶速05 m/s。電動機(jī)電壓為10 kv，功率3150 kw，三臺工作。 1 電控系統(tǒng)總體技術(shù)要求 1.1 系統(tǒng)構(gòu)成 主斜井帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)包括高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)、plc網(wǎng)絡(luò)化操作系統(tǒng)、智能上位監(jiān)控系統(tǒng)、輸送機(jī)保護(hù)系統(tǒng)等。電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見圖1。地面設(shè)置一臺工業(yè)控制計算機(jī)、一臺不間斷電源及相應(yīng)的控制軟件與信號傳輸設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)與輸送機(jī)機(jī)頭的嵌入式計算機(jī)進(jìn)行通信。在控制室內(nèi)設(shè)置一臺plc控制柜，完成輸送機(jī)外圍設(shè)備控制設(shè)備的遠(yuǎn)程控制以及采集被控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)的模擬量參數(shù)，一臺嵌入式本安型計算機(jī)及多功能控制驅(qū)動器，提供沿線的保護(hù)以及機(jī)尾被控設(shè)備的控制，由此兩部

3、分組成控制裝置。 1.2 系統(tǒng)功能要求 1.2.1 傳動系統(tǒng)要求 傳動系統(tǒng)采用全數(shù)字高壓交-直-交變頻調(diào)速系統(tǒng)，要求能適應(yīng)相應(yīng)輸送機(jī)系統(tǒng)的各種工作情況，變頻器的過載能力大于電動機(jī)的過載能力，按照預(yù)定的速度和工藝要求實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的啟動、加速、勻速、減速、停車等運(yùn)行方式，使輸送機(jī)具有較高的運(yùn)行效率。 1.2.2 控制系統(tǒng)要求 系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程集中自動控制、就地自動控制、就地手動控制（檢修方式）等多種控制功能。（1）遠(yuǎn)程集中自動控制：地面工控機(jī)作為整個輸送機(jī)集控系統(tǒng)的控制主站，控制主斜井輸送機(jī)以及其他設(shè)備的開停。（2）就地自動控制：將工作方式設(shè)置為就地自動控制時，則輸送機(jī)的起停直接由本安計算機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)

4、現(xiàn)一鍵自動起/停輸送機(jī)。（3）就地手動控制（檢修方式）：將控制機(jī)設(shè)置“手動”方式時，由我的plc控制柜對輸送機(jī)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行手動開?？刂疲謩臃绞街蛔鳛閭溆梅绞交驒z修時使用。 2 主要電控設(shè)備的配置 2.1 高壓變頻調(diào)速裝置 變頻器為西門子6sr4502 10-10-5250 10 kv/260a 5250 kva高壓交-直-交變頻調(diào)速裝置。采用全數(shù)字技術(shù)矢量控制技術(shù)，功率部分采用igbt的電壓源型48脈動交流變頻傳動裝置。單元串聯(lián)矢量控制正弦波脈寬調(diào)制疊波輸出，10 kv每相8個單元，17電平。變頻器引起的電網(wǎng)諧波電壓和諧波電流含量滿足ieee std 519-1992和gb/t 14549-

5、93電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波對諧波含量的要求。 2.2 監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)選用西門子公司的s7-300可編程控制器，完成以下功能。 （1）通過控制柜觸摸屏控制輸送機(jī)及配套設(shè)施（冷卻風(fēng)扇、拉緊裝置、減速器、變頻器等），可在觸摸屏上通過按鈕設(shè)定操作參數(shù)。plc柜設(shè)定輸送機(jī)運(yùn)行曲線，并保證變頻器同步功能。 （2）狀態(tài)顯示：本安計算機(jī)上可動態(tài)圖形顯示輸送機(jī)狀態(tài)、主電機(jī)狀態(tài)、制動閘狀態(tài)；高、低配電柜狀態(tài)參數(shù)顯示及監(jiān)測（合閘、分閘、高壓柜電壓電流信號）。監(jiān)測電機(jī)、變壓器狀態(tài)。（3）故障指示：本安計算機(jī)上實(shí)時顯示輸送機(jī)跑偏、閉鎖、縱撕、超溫、打滑、煙霧、堆煤、灑水等保護(hù)信號。如發(fā)現(xiàn)各狀態(tài)參數(shù)異常時可報警。（4）記錄和歷史查詢功能：系統(tǒng)具有操作、開停、故障、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的記錄和查詢功能。（5）沿線閉鎖位置顯示。（6）控制系統(tǒng)可與自動化調(diào)度網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)在礦調(diào)度室對輸送機(jī)的監(jiān)控。 3 結(jié)語 該電控系統(tǒng)已調(diào)試完畢，投入運(yùn)行。經(jīng)實(shí)踐證明，本電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了輸送機(jī)力矩響應(yīng)速度快，控制精確系統(tǒng)可靠性高、操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定，為煤礦創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益，具有較高的推廣價值。 參考文獻(xiàn) 1 天津電氣傳動設(shè)計研究所.電氣傳動自動化技術(shù)手冊m.2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. 2 王新偉，軟啟動在帶式輸送機(jī)中的應(yīng) 用j.礦山機(jī)械，2005（4