（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

長(zhǎng)距離多驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

劉小珩 馬洪才 劉海洋

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

本文主要介紹了安徽盤景水泥帶式輸送機(jī)項(xiàng)目電控系統(tǒng)，PLC采用西門子S7-300，變頻傳動(dòng)裝置采用ABB ACS800。

帶式輸送機(jī)；西門子S7-300；ABB變頻器

帶式輸送機(jī)是輸送散狀物料最經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的運(yùn)輸設(shè)備，具有連續(xù)運(yùn)輸能力大，效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。隨著工業(yè)應(yīng)用對(duì)長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶強(qiáng)的需求，采用的輸送帶的強(qiáng)度越來(lái)越高、長(zhǎng)度越來(lái)越長(zhǎng)，對(duì)電控系統(tǒng)的要求更高。本文主要以安徽盤景水泥皮帶機(jī)項(xiàng)目為例，介紹一下長(zhǎng)距離多驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)的配置。

圖1

安徽盤景水泥帶式輸送機(jī)項(xiàng)目中其中一條皮帶機(jī)的參數(shù)∶型號(hào)ST1250*3249.623，帶速3.15m/s，運(yùn)量1800 t/h，電機(jī)為AC690V，50Hz的變頻電機(jī)，電機(jī)功率為3*355kW。依據(jù)長(zhǎng)距離多驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)機(jī)械和工藝要求，配置輸送機(jī)的電控系統(tǒng)。PLC采用西門子S7-300，變頻器采用ABB ACS800-07，為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)功率平衡，采用變頻器的主/從控制方式，一主二從，按照預(yù)定的加減速度和運(yùn)行工況實(shí)行皮帶機(jī)的啟動(dòng)，加速，減速，等速，停車。變頻器的過(guò)載能力大于電機(jī)的過(guò)載能力，確保任何負(fù)載下，皮帶機(jī)滿足安全運(yùn)行要求。

帶式輸送機(jī)電控系統(tǒng)裝置由操作臺(tái)、PLC控制柜、低壓配電柜、變頻器、聲光報(bào)警器、皮帶機(jī)保護(hù)裝置等組成。

1.1 PLC控制系統(tǒng)

PLC控制柜的控制核心器件是可編程序控制器，并留有足夠的備用點(diǎn)和通訊接口，以及系統(tǒng)的擴(kuò)展或?qū)⒃搸捷斔蜋C(jī)納入整個(gè)監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控；PLC能與下級(jí)的分站實(shí)行通訊，具有所有保護(hù)的輸入檢測(cè)回路；按PLC程序控制主電機(jī)、變頻器、制動(dòng)器、張緊及帶式輸送機(jī)各種保護(hù)。

安徽盤景水泥項(xiàng)目的控制系統(tǒng)配置一個(gè)主控制站及三個(gè)現(xiàn)場(chǎng)I/O分站，均采用西門子公司S7-300產(chǎn)品，處理器采用CPU315 DP/PN，帶Profibus DP通訊接口，PLC系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)預(yù)留10%的余量，主站的觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)采用TP1900 Comfort 15寸觸摸屏，與西門子S7-300控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，對(duì)帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)控以及運(yùn)行時(shí)發(fā)生的故障進(jìn)行診斷和保存，還能對(duì)皮帶機(jī)運(yùn)行速度、電機(jī)運(yùn)行速度、電機(jī)繞組與軸承溫度、電機(jī)電流等實(shí)時(shí)值進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。3個(gè)分站均采用ET200M分布式I/O，每個(gè)分站還配置西門子OLM多模光纖鏈路模塊，采用光纖作為傳輸介質(zhì)，組成光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示。

1.2 輸送機(jī)保護(hù)

電控系統(tǒng)具有帶式輸送機(jī)沿線急停、跑偏保護(hù)、撕裂保護(hù)、打滑保護(hù)、堵塞保護(hù)、溫度保護(hù)以及主電機(jī)、制動(dòng)器、自動(dòng)張緊裝置、可控起動(dòng)裝置的電氣保護(hù)等功能。在帶式輸送機(jī)沿線每隔100m設(shè)置一個(gè)組合電鈴，作為帶式輸送機(jī)的起動(dòng)預(yù)告、故障報(bào)警裝置及沿線聯(lián)絡(luò)用。

圖2

1.3 變頻控制系統(tǒng)

安徽盤景水泥項(xiàng)目采用ABB ACS800-07的變頻裝置，此項(xiàng)目是頭2尾1三臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方式，通過(guò)主從控制來(lái)分配各個(gè)電機(jī)間的負(fù)荷使其達(dá)到均勻平衡，在主/從控制應(yīng)用中，外部信號(hào)（包括起動(dòng)、停止、給定信號(hào)等）只與主機(jī)變頻器相連，主機(jī)通過(guò)光纖將從機(jī)控制字和轉(zhuǎn)速給定值、轉(zhuǎn)矩給定值廣播給所有的從機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)從機(jī)的控制。

主機(jī)發(fā)送給從機(jī)的的控制字是一個(gè)16位字，其中僅b3（run）、b7（reset）、b10（remote-cmd）使用，當(dāng)從機(jī)參數(shù)10.01（ext1start/stop/dir）或10.02（ext2start/ stop/dir）設(shè)置為comm.cw時(shí)，控制字命令有效。給定值是包括1個(gè)符號(hào)位和15個(gè)整數(shù)位的16位字，給定1為速度給定，給定2為轉(zhuǎn)矩給定。在從機(jī)中，要將給定1定義為從機(jī)的外部速度給定，需將參數(shù)11.03（extref1）設(shè)置為comm.ref；要將給定2定義為從機(jī)的外部轉(zhuǎn)矩給定，需將參數(shù)11.06（ext ref2select）設(shè)置為comm. ref。如表1、表2所示。

將RDCO通訊電路板安裝在所有用在主/從機(jī)通訊中的變頻器中的RMIO版上，其中CH1為I/O擴(kuò)展模塊，CH2為主/從連接，如圖2所示。

結(jié)語(yǔ)

長(zhǎng)距離多驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)對(duì)控制要求較高，而本文提到的PLC與多變頻器的同步控制，使帶式輸送機(jī)的安全和運(yùn)行穩(wěn)定性得到保證。從現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，這種配置方案具有操作方便，通訊靈活，運(yùn)行穩(wěn)定和安全等優(yōu)點(diǎn)，并獲得了用戶的認(rèn)可。

[1]ABB公司.ACS800單傳動(dòng)固件手冊(cè)[M].

[2]崔堅(jiān)，李佳.西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信指南[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

TD52 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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