plc与变频器在井下带式输送机集控系统的应用研究

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1、PLC与变频器在井下带式输送机集控系统的应用研究董永山西焦煤西山煤电官地矿运输区皮带二队摘要：在生产煤炭的过程当屮，因为煤炭的开采具有不均衡的特性，这使得井下带式的输送机会不定时的处于空载乃至轻载的工作状态，这将会大量的浪费电能。棊于该原因，官地矿提出了一种基于PLC和变频器的井下带式输送机集控系统，这种系统可以实现带式输送机的智能调速。关键词：PLC与变频器;井下带式输送机;集控系统;作者简介：董永（1988-）,男，河北泊头市人。2011年毕业于中北大学信息商务学院，电气工程及其自动化专业，本科，学士学位，助理工程师。研宄方向，机电

2、。收稿日期：2017-4-26ResearchonApplicationofPLCandFrequencyConverterinUndergroundBeltConveyorDongYongShanxicokingcoalxishancoalandelectricityofficergeologicalminingareatransportationbeltthesecondteam;Intheprocessofproducingcoal,becausethecoalmininghasunbalancedcharacteristics,

3、whichmakestheundergroundbeltconveyoropportunitiesfromtimetotimeintheno-loadandevenlightloadoftheworkingstate,whichwillbealotofwasteofenergy.Forthisreason,YanziMineproposedaPLCandinverterbasedontheundergroundbeltconveyorcentralizedcontrolsystem,thissystemcanachievethebelt

4、conveyorintelligentspeed.Keyword：PLCandfrequencyconverter;downholebeltconveyor;centralizedcontrolsystem;Received：2017-4-26带式传送设备在煤矿数据信息传送中具有重耍作用，也是井下运输系统建设中非常重要的环节。官地矿根据矿井实际情况，结合现阶段较为成熟的变频控制技术，对矿井在用的皮带系统进行了变频改造。本文主要对此次改造情况进行介绍。1关于PLC与变频器在井下带式输送机集控系统的基础传统矿井带式输送机启动方式通常为直接启

5、动，电机通过减速机驱动皮带滚筒，带动皮带运转。这种启动方式有如下弊端:①电机直接启动，电机启动电流大，约为额定电流的4~7倍。启动过程会造成井不电网的电压波动，间接损害电气设备的绝缘;②电机直接启动，电机转速没有平稳过度环节，会对对减速器与转轴产生较大的冲击，这肯定会使机械设备的磨损程度更加的严重;③井下煤矿运输过程中皮带经常处于空载或轻载工况，而电机木身通常会有10%~15%的余量，这就造成带式输送机经常处于“大马拉小车”的工况，对电能造成浪费，提高了生产成本。针对以上情况，官地矿机电人员经过详细的研允和讨论，对原有系统进行优化，最终

6、成功研制并试运了基于PLC和变频器的井下带式输送机的集控系统。该套控制系统通过压力传感原件将皮带负载情况反馈给上位机，同时利用电流互感器检测电机电流，再通过电流传感器将电流信号转化为PLC可读的4~20mA信号，通过皮带压力和电流变化，判断皮带实际工况，并丑以S7-30011为核心控制器的集控系统，利用PLC控制变频器，实现输送机的软启动和软停车，同时，在皮带输送中实时改变变频器输出频率。2集控系统的总体设计和硬件设计2.1系统的总体设计PLC是此套控制系统的处理器，也是中心环节。PLC通过各类检测原件输入的4~20mA信号，通过内部编

7、程，反馈r20mA信号或0~10V信号控制变频器（我矿井使用的4~20mA信号），系统的总体构成框图如图1所示：上位机PLCA/D—I带式输送机故障报告变频器故障报警变频器器感传流电图1系统总体构成框图下载原图由图1可知，改造后的系统主要包含信号采集和信号处理2个环节，信号采集主要是采集现场的模拟量、开关量信号，包括电机电流、皮带压力、同时皮带的跑偏、超速、纵撕等保护也可以通过开关量信号传输到采集系统。信号处理环节主要是PLC监测出电机的转速等信号以及光电编码器传来的脉冲信号为依据，然后PLC再通过PTD调节，就能得出这种输送机能够承受

8、的负载量，PLC再发出控制变频器的信息，调整输出功率以负载的变化为依据，这就nJ•以达到变频和调速的目标。2.2系统的硬件设计在该系统的硬件设计中，可采取全分布式结构加以操作控制，其主要构成因素伍括操作台、