发核心期刊浅析对胶带机控制系统
发布时间：2015-05-11
【摘 要】结合现场胶带机的实际情况及经常出现的设备故障，对胶带机的控制系统做了改造，主要有：胶带机启停机控制原理的改造、胶带机的控制中增加下游皮带打滑保护的改造。
【关键词】控制系统 启停机控制 堵料 打滑
0 引言
随着计算机控制技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程控制器(PLC)已逐步取代继电器控制，选煤厂也不例外。神华集团准格尔能源有限责任公司选煤厂，其原煤车间的输煤系统即为PLC控制，控制系统采用美国AB公司的ControLogix控制系统。PLC控制器采用32位总线的Logix5562，基本内存750K，扩展内存1.5M，通过SRM热备模块实现双CPU间的互为备用。控制系统各框架通过连接模块CNBR组成双通道冗余(ControlNet)网络，网络传输速率可达5M/s。画面监控软件为ifix4.0中文版，采用OPC通讯方式通过上位机内置的网卡连接到控制网上。整个控制过程具有自动化程度高、方便维护、运行可靠等特点。在使用过程中，结合现场胶带机的实际情况及经常出现的设备故障，对胶带机的控制系统做了改造，主要有：胶带机启停机控制原理的改造、胶带机的控制中增加下游皮带打滑保护的改造，现具体简述如下：
1 胶带机启停机控制原理的改造
在原煤车间哈尔乌素分区设备刚投入生产运行期间，由于各种原因，导致设备忽然停电的事故时有发生。但是发现，在设备忽然断电情况下，个别设备，如胶带机M11、M21、M13、M23，不能正常闭锁停机，即使由集控发出停机命令也不能起到控制的作用，而且现场的保护装置也不起作用，造成设备堵料严重，若发现不及时，会造成胶带机机头滚筒包胶损坏、胶带磨擦损伤及机头保护开关砸坏等事故，给设备和生产造成很大的影响。联系电工，翻阅这几条胶带机的控制图纸，发现这几条胶带的控制原理和黑矿分区的M11胶带机极为相似，其启停控制继电器是触发式的，其起机及停机需要两个继电器，发出的起机及停机信号是个脉冲信号，起机信号采集发出起机命令的上升沿信号，停机命令采集发出停机命令的上升沿信号，在起机信号发出后，控制系统会对各个保护进行扫描。当具备起机条件时，对起机继电器发出吸合指令，起机继电器吸合，电机运行，电机的运行返回信号是通过综保保住的，待电机运行信号正常，起机继电器断开，皮带正常运转。停机的过程和起机过程是类同的，但是，当设备忽然发生断电事故，控制模块得不到设备发出的连锁停机信号，即采集不到停机信号的上升沿指令，停机继电器无法吸合，设备便无法正常停机。
针对上述事故的发生，经研究，决定对其控制原理进行改造。将其启停机改造为由一个继电器来控制，发出的控制信号由脉冲信号改为常发信号。通过改造胶带机硬件控制线路和对胶带机控制程序的修改，使其启停机过程为：集控发出胶带机起机指令，控制系统CPU扫描起机具备条件，发出继电器吸合指令，继电器吸合后，通过控制模块由电机的返回信号使得继电器一直处于吸合状态，当继电器不吸合，皮带就停止运行。这样，就避免了继电器得不到停机指令的故障，从而能保证胶带机即便是在设备瞬间断电的情况下，也能正常停止运行。
2 胶带机的控制中增加下游皮带打滑保护的改造
原煤车间哈尔乌素分区的主要胶带机中，有4条胶带机(M12、M22、M14、M24)是带软启动驱动的，其启机及停机过程是通过软启动控制，从得到起机或停机命令到胶带机达到正常转速或完全停止，皮带的电机转速是一个逐步增加或者是减少的过程，从而导致启停机有一段时间的延时。当设备重载遇到故障停机时，会导致上游皮带继续上煤而发生堵料事故。针对上述事故的发生，经研究,把带软启动设备的胶带机的打滑保护增加到上一皮带中。通过对胶带机控制程序的修改，把带软启动驱动的胶带机的打滑保护添加延时，将延时输出线圈增加到上一条皮带的总故障控制回路中，当设备由于故障而停机，在停机的过程中打滑保护动作，直接给上游皮带发出故障停机信号，上游皮带接到指令，停止运行。
3 改造后效果
这两项控制系统的改造，自投入运行以来，再未发生过由于设备瞬间断电、带软启动设备故障停机而引起的设备堵料，严重时导致胶带机机头滚筒包胶损坏、胶带机摩擦损伤及机头保护开关砸坏等事故，在很大程度上减少了设备的故障率，也降低了对设备的损害程度，保证了设备正常顺利的生产。
参考文献：
[1]浙江大学罗克韦尔自动化技术中心编.可编程控制器系统[M].浙江大学出版社.1999.
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[4]廖常初编.大中型PLC应用基础.机械工业出版社：北京.2005年.
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