技術(shù)說(shuō)明書(shū)-礦用帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)

礦用帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)上海申地自動(dòng)化科技目 錄1概述.............................................................1...............2遵循原則及依據(jù)...................................................1...............3技術(shù)規(guī)格與要求...................................................1...............4技術(shù)說(shuō)明.........................................................1...............概述帶式輸送機(jī)是礦井運(yùn)輸?shù)难屎碓O(shè)備之一，提高礦井煤炭生產(chǎn)的運(yùn)輸力量，進(jìn)一步提高礦井生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，是煤炭生產(chǎn)的急需解決的問(wèn)題。隨著防爆變頻器的問(wèn)世，運(yùn)輸機(jī)的電的轉(zhuǎn)矩掌握；b)多機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的功率平衡；c)凈化環(huán)境、安全生產(chǎn)。遵循原則及依據(jù)2023GB3836.1～4-2023GB/T13926-92《工業(yè)過(guò)程測(cè)量和掌握裝置的電磁兼容性》GB50070-94MT/T184-1999用戶依據(jù)實(shí)際需要對(duì)帶式輸送機(jī)電控提出技術(shù)要求。技術(shù)規(guī)格與要求由用戶提出。4技術(shù)說(shuō)明 圖1BPJ1-□/1140〔660〕礦用隔爆兼本質(zhì)安全型溝通變頻器完成膠帶機(jī)運(yùn)行的軟起、軟停和過(guò)程掌握。驅(qū)動(dòng)局部BPJ1〔11。2主要規(guī)格參數(shù) 表1型號(hào) BPJ1-□/1140〔660〕〔kW〕114010114010121520253036506073871061321461852092653306601721253442516386103126151183229252320360457/

1518.522

37 45 55

90 110132160 200 220 280315400500額 定輸出 額定過(guò)載電流〔V〕輸 入 率電壓 容許波動(dòng)

額定電流的150% 1min三相1140/660V,50/60Hz1140/660，50/60Hz電壓＋10～－15%，頻率：±5%最高頻率〔5～400〕最高頻率〔5～400〕Hz設(shè)根本頻率〔5～400〕Hz定起動(dòng)頻率載波頻率〔0.5～60〕Hz〔2～6〕KHz精度0.32510℃〕0.01〔1～50℃〕區(qū)分率0.01H99.99Hz以下0.1H100Hz以上〕過(guò)程掌握控 轉(zhuǎn)矩提升制 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩加、減速時(shí)間附屬功能運(yùn)轉(zhuǎn)操作運(yùn)轉(zhuǎn) 頻率設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)輸出顯 〔LED〕示 〔LCD〕燈指示〔LED〕

PID〔標(biāo)準(zhǔn)比例、積分、微分、閉環(huán)掌握〕自動(dòng)：依據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩調(diào)整到最正確值；手動(dòng)：0.1～20.0150%以上〔轉(zhuǎn)矩矢量掌握時(shí)〕〔0.1～3600〕S，對(duì)加速時(shí)間、減速時(shí)間可單獨(dú)設(shè)定4上限頻率、下限頻率掌握、偏置頻率、頻率設(shè)定增益、跳動(dòng)頻率、瞬時(shí)停電再起動(dòng)〔轉(zhuǎn)速跟蹤再起動(dòng)、電流限制觸摸面板：運(yùn)行鍵、停頓鍵，遠(yuǎn)距離操作；端子輸入：正轉(zhuǎn)指令、反轉(zhuǎn)指令、自由運(yùn)轉(zhuǎn)指令等觸摸面板：∧鍵、∨鍵；端子輸入：多段頻率選擇；模擬信號(hào)：頻率設(shè)定器DC〔0～5〕V或DC〔4～20〕mA集中報(bào)警輸出。開(kāi)路集電極：能選擇運(yùn)轉(zhuǎn)中、頻率到達(dá)、頻率等級(jí)、檢測(cè)等9種或單獨(dú)報(bào)警模擬信號(hào)：能選擇輸出頻率、輸出電流、轉(zhuǎn)矩、負(fù)載率〔0～1Ma〕輸出頻率、輸出電流、輸出電壓、轉(zhuǎn)速等運(yùn)行數(shù)據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)信息、操作指導(dǎo)、功能碼名稱、設(shè)定數(shù)據(jù)、故障信息等充電〔有電壓、顯示數(shù)據(jù)單位、觸摸面板操作指示、運(yùn)行指示制 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩動(dòng) 制動(dòng)選擇

100%以上內(nèi)設(shè)制動(dòng)電阻

20%以上外接制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻100%

電容電制動(dòng)〔10～15〕%四象限整流回饋〔60%～100%〕直流制動(dòng)設(shè)定 保護(hù)功能過(guò)電流、短路、接地、過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、過(guò)熱、電動(dòng)機(jī)過(guò)載、外部報(bào)警、電涌保護(hù)、主器件自保護(hù)外殼防護(hù)等級(jí)地面IP54ExdibI冷卻方式45kW45kW外形功率〔kW〕45以下 45＜P≤500尺長(zhǎng)期工作制876×767×1015 1440×1061×1083寸㎜短期工作制876×767×1015重量〔kg〕400 750變頻器的選型a〕恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載T〔阻轉(zhuǎn)矩〕＝FrL LTF與半徑r的乘積L Lb〕恒功率負(fù)載c〕平方律負(fù)載2〕確定變頻器的容量II。在連續(xù)變動(dòng)負(fù)載中，變B e頻器應(yīng)選電流大于或等于電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的最大電流，即：II?！常?變頻器掌握方式有：

B3UICOS3

maxV/F＝C恒定掌握〔V/FV/F〕適用于水泵、風(fēng)機(jī)一類平方律負(fù)載；矢量掌握步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)上等效成直流電動(dòng)機(jī)，從而仿照直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)展掌握，得到在靜、動(dòng)態(tài)性能上完全能夠與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美的溝通調(diào)速系統(tǒng)。矢量掌握強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)子磁鏈與轉(zhuǎn)矩的解耦，實(shí)現(xiàn)連續(xù)掌握，調(diào)速范圍較寬。直接轉(zhuǎn)矩掌握直接轉(zhuǎn)矩掌握與矢量掌握不同，直接轉(zhuǎn)矩掌握放棄了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，而是在靜止兩相坐變換，簡(jiǎn)化了掌握構(gòu)造，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。b、〕適用于重負(fù)載或恒轉(zhuǎn)矩工況。4.1.〔22DTC直接轉(zhuǎn)矩掌握具有以下優(yōu)點(diǎn)：直接轉(zhuǎn)矩掌握〔DTC〕與矢量掌握不同，直接轉(zhuǎn)矩掌握的反響量是力矩信號(hào)，高速數(shù)DC自適應(yīng)電機(jī)模型計(jì)算出力矩信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)展直接掌握。它較矢量掌握通過(guò)掌握電流來(lái)間接掌握力矩的方法更直接、快速、高精度。直接轉(zhuǎn)矩掌握技術(shù)的特點(diǎn)：機(jī)小得多。變換及其計(jì)算，因而掌握系統(tǒng)格外簡(jiǎn)潔，物理過(guò)程直接明確?？梢赃M(jìn)展磁鏈?zhǔn)噶空莆铡Ｕ莆辙D(zhuǎn)矩的過(guò)程，而是直接掌握電機(jī)轉(zhuǎn)矩，因而使電機(jī)獲得極高的響應(yīng)頻率，從而保證電機(jī)具有良好的速度掌握力量。同時(shí)也使得系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗機(jī)械諧振力量。器，使優(yōu)化脈沖掌握規(guī)律以極快的響應(yīng)頻率去高速更掌握脈沖的狀態(tài)，保證了轉(zhuǎn)矩階躍響應(yīng)快速且無(wú)超調(diào)，也使得系統(tǒng)有很好的零速滿轉(zhuǎn)矩力量，特別適合提升應(yīng)用。掌握水平優(yōu)于閉環(huán)直流調(diào)速，假設(shè)有測(cè)速機(jī)反響轉(zhuǎn)速信號(hào)的話，直接轉(zhuǎn)矩掌握系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)均遠(yuǎn)高于其他各項(xiàng)掌握方式。2掌握局部KXJD1-127CXH-1/9.5掌握原理較小，沒(méi)有突變，即最大限度地減小啟動(dòng)慣性力和啟動(dòng)沖擊作用。方程為：v(t)=v/2(1-ot/T) 0≤≤Tv：設(shè)計(jì)帶速，T：?jiǎn)?dòng)時(shí)間。速度速度VV/2加速度0時(shí)間速度速度VV/2加速度0時(shí)間T/2T加速度的導(dǎo)數(shù)3大加速度或平均加速度，初步確定啟動(dòng)時(shí)間，再依據(jù)動(dòng)態(tài)分析結(jié)果進(jìn)展優(yōu)化。通常狀況下，長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)最大加速度不大于0.05m/2，中長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)最大加速0.1m/2。變頻器的啟動(dòng)掌握曲線速度V0.1V時(shí)間0速度V0.1V時(shí)間0T皮帶拉緊時(shí)間4起動(dòng)過(guò)程TT≥5L／VwT5L：輸送機(jī)總長(zhǎng)，mVwm/sVw=EB/〔qB+qRu〕E：輸送帶彈性模量，N/mmmmqBkg/mqRu，kg/m起動(dòng)時(shí)的功率平衡〔詳見(jiàn)圖5。為到達(dá)這一效果，本方案承受溝通變頻器作為驅(qū)動(dòng)全程跟蹤，到達(dá)功率平衡。如：當(dāng)2臺(tái)以上電機(jī)同時(shí)起動(dòng)，且前兩臺(tái)電機(jī)處于同軸時(shí)，則兩同軸的1號(hào)電機(jī)設(shè)為主機(jī)，232輸出作為3號(hào)變頻器的速度輸入給定。如此，便能實(shí)現(xiàn)3臺(tái)電機(jī)功率平衡。變頻器的停車變頻器的停車由自由停車和變頻停車兩種。自由停車是靠系統(tǒng)慣性停車，變頻停車是按圖5起動(dòng)時(shí)的功率平衡〔4-20mAS”型或線性停車曲線參數(shù)盡可能地減速到給定值，然后開(kāi)頭直流制動(dòng)。正常狀況下，當(dāng)變頻器的頻率降到0.5Hz10-60s〔6。out電機(jī)轉(zhuǎn)速out電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出頻率直流制動(dòng)0.5Hzt運(yùn)行停車

4.96停車曲線圖掌握系統(tǒng)系統(tǒng)硬件配置〔7〕來(lái)完成，箱內(nèi)裝有西門(mén)子S7-300PLC、觸摸屏〔或顯主要功能和特點(diǎn)：承受模塊化構(gòu)造7KXJD1-127型電控箱障，并發(fā)出報(bào)警；PLC7KXJD1-127型電控箱I/OPLC配有PT100溫度模塊，實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)〔電機(jī)內(nèi)置TP100〕各測(cè)點(diǎn)溫度，實(shí)現(xiàn)超溫保護(hù)并在顯示屏和上位機(jī)上顯示。整個(gè)PLC掌握功能主要是完成變頻器運(yùn)行過(guò)程和關(guān)心設(shè)備全部掌握功能，即軟起、軟停和過(guò)程掌握。53與本安的轉(zhuǎn)換，1162個(gè)4～20mA、500V；DC9.5V，1A。觸摸屏電機(jī)電流、故障保護(hù)〔尾部重錘限位、煤倉(cāng)煤位、語(yǔ)音、灑水、溫度、打滑等、近控遠(yuǎn)控狀態(tài)、電機(jī)溫度、變頻器溫度、變頻器直流電壓、系統(tǒng)電壓電機(jī)功率、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、505〔〔詳9〕觸摸屏顯示大致分為六個(gè)主畫(huà)面和假設(shè)干個(gè)子畫(huà)面。時(shí)參數(shù)設(shè)定”畫(huà)面，如選擇按“系統(tǒng)”按鈕，進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)定”畫(huà)面。動(dòng)、停頓按鈕。以下幾行為指示燈，當(dāng)對(duì)設(shè)備動(dòng)作后，呈高亮狀態(tài)?！肮收蠄?bào)警”畫(huà)面可以通過(guò)“報(bào)警清單”按鈕條查看目前報(bào)警的故障PLC“PCLPLC按鈕條可以調(diào)整觸摸屏的比照度PLC。觸摸某項(xiàng)參數(shù)的標(biāo)簽，在彈出軟鍵盤(pán)上修改參數(shù)，按畫(huà)面上的“保存修改值”按鈕條，可以保存已修改的參數(shù)定值”將導(dǎo)入默認(rèn)的參數(shù)。8起動(dòng)流程圖9停車流程圖4.3操作局部CXH-1/9.5〔10P+FPLC模塊、隔離柵、網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程I/O及操作按鈕等，具有就地、集控和手動(dòng)、自動(dòng)等多種操作方式。操作臺(tái)上配備的按鈕及開(kāi)關(guān)有：功能選擇、設(shè)備的起停、速度選擇、無(wú)級(jí)調(diào)速、單臺(tái)運(yùn)行、正反運(yùn)行等等；參數(shù)顯示由一塊線性彩色顯示屏及相應(yīng)的儀表完成，主要顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，并和主機(jī)〔關(guān)聯(lián)設(shè)備KXJD1-127點(diǎn)控箱〕進(jìn)展數(shù)據(jù)交換。就地方式：在就地工作方式下，通過(guò)變頻器上的起停按成皮帶機(jī)的軟啟動(dòng)和軟停車。集控方式〔自動(dòng)方式〕

10CXH-1/9.5在集控方式下能通過(guò)PROFIBUS總線實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)的多機(jī)聯(lián)動(dòng)等上述各種掌握功能，PROFIBUS總線先轉(zhuǎn)換本錢(qián)質(zhì)安全型總線FSK,然后到達(dá)地面以后再由FSK/PROFIBUS轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成PROFIBUS總器距離格外遠(yuǎn)，則可配置網(wǎng)絡(luò)增加器來(lái)完成信號(hào)的傳輸。PROFIBUS總線方式完成集控。集控點(diǎn)設(shè)置在調(diào)度室，工作人員可以在調(diào)度室內(nèi)開(kāi)、停井下和篩分車間的各臺(tái)變頻器和皮帶機(jī)的起停。井下可實(shí)現(xiàn)無(wú)人執(zhí)守。手動(dòng)方式可以在操作臺(tái)上手動(dòng)操作完成皮帶機(jī)的啟、停及過(guò)程掌握。當(dāng)膠帶機(jī)局部傳感器有故障時(shí)〔非主要傳感器行，亦稱為檢修運(yùn)行。保護(hù)系統(tǒng)變頻器的各種保護(hù)變頻器具有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、短路、接地膠帶機(jī)運(yùn)行各種保護(hù)張力等保護(hù)。同時(shí)配有語(yǔ)音擴(kuò)音等。3〕故障保護(hù)“故障清單”有相應(yīng)的顯示。2打滑速度整定值為額定帶速的75%，確認(rèn)延時(shí)時(shí)間為3秒。停電機(jī)、抱閘?！?內(nèi)返回已起動(dòng)信號(hào)，或者在運(yùn)行過(guò)程中，返回的已起動(dòng)信號(hào)消逝，都將導(dǎo)致停車。在運(yùn)行過(guò)程中，隨便切換工作方式，將導(dǎo)致停車。失，馬上導(dǎo)致緊急停車。的內(nèi)置電池容量缺乏時(shí)，在“PLC診斷”畫(huà)面有顯示，應(yīng)當(dāng)購(gòu)置專用1假設(shè)觸摸屏的顯示通信中斷，只要PLC沒(méi)損壞，掌握箱可以起停本條皮帶。4.5通訊系統(tǒng)〔11〕層等三層組成。11通訊系統(tǒng)圖157PLCRS232profibu總線直接網(wǎng)傳上位機(jī)或以太網(wǎng)〔12〕圖12 集控網(wǎng)絡(luò)圖5設(shè)備清單礦用帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)設(shè)備清單序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)計(jì)量單位數(shù)量序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)計(jì)量單位數(shù)量備注1BPJ-□/1140〔660〕礦用隔爆兼本質(zhì)安全型溝通變頻器臺(tái)1內(nèi)裝進(jìn)口原裝變頻器，并含輸入電抗器、共模濾波