安徽省淮南市賽力特工貿(mào)有限公司 孫 靜

帶式輸送機(jī)電控裝置的原理及應(yīng)用

安徽省淮南市賽力特工貿(mào)有限公司 孫 靜

當(dāng)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字量發(fā)生變化時(shí)，向微處理器發(fā)出中斷信號(hào)，微處理器進(jìn)入檢測(cè)相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，通過(guò)總線讀取上述各個(gè)端口狀態(tài)從而得知以上數(shù)字輸出傳感器的報(bào)警狀態(tài)，微處理器進(jìn)行必要的數(shù)字濾波，排除由于干擾引起的誤報(bào)警后確認(rèn)報(bào)警類(lèi)型，并根據(jù)報(bào)警類(lèi)型延時(shí)報(bào)警和停止皮帶機(jī)運(yùn)行，在集中控制狀態(tài)下，同時(shí)向CAN現(xiàn)場(chǎng)總線廣播自身的故障。

該電控裝置；微處理器；液力偶合器；PLC

1 概述

近年來(lái)，隨著煤礦生產(chǎn)控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)中各種設(shè)備的保護(hù)裝置也在日趨完善，KHP202型帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置，以礦用本安型PLC為控制核心，集先進(jìn)的電子技術(shù)、PLC技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通訊技術(shù)、抗干擾技術(shù)于一體的新一代礦用電控裝置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為裝置）。是一種適用于在煤塵、瓦斯等危險(xiǎn)環(huán)境中使用的智能控制裝置，其通用性廣、適應(yīng)性強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)各種場(chǎng)合中膠帶運(yùn)輸機(jī)的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制自動(dòng)化。

2 裝置組成

該裝置由帶式輸送機(jī)操作臺(tái)、PLC控制箱和轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器、堆煤傳感器、跑偏傳感器、煙霧傳感器、撕裂傳感器、本質(zhì)安全型急停開(kāi)關(guān)和隔爆電磁閥組成。該電控裝置與帶液力偶合器的帶式輸送機(jī)配合使用，可控制多臺(tái)主電機(jī)的分時(shí)起動(dòng)及帶式輸送機(jī)的慢速起動(dòng)，也可以與其他輸送機(jī)組成系統(tǒng)連鎖或解鎖運(yùn)行。對(duì)程序加以修改后可用于其他類(lèi)型的帶式輸送機(jī)，如可伸縮皮帶的控制等。

由圖1可知，裝置的核心部件為：1)綜保監(jiān)控組件；2)PLC可編程控制器。綜保監(jiān)控組件裝于本安型控制臺(tái)內(nèi)完成綜合保護(hù)控制與報(bào)警、數(shù)據(jù)采集與傳輸。PLC可編程控制器裝于隔爆箱內(nèi)，完成對(duì)多臺(tái)主電機(jī)的分時(shí)起動(dòng)，液力偶合器的調(diào)速控制。

圖1 系統(tǒng)框圖

3 工作原理

本裝置的電源板共四塊，裝于隔爆型控制箱內(nèi)負(fù)責(zé)向控制臺(tái)的綜保組件、指示燈、控制按鈕及控制箱中的繼電器供電。其中三塊為本安電源，一塊為非本安電源。本安電源中的一塊12V和5V向綜保組件供電，另一塊12V向控制臺(tái)的指示燈及按鈕供電。一塊非本安直流24V向24V直流繼電器供電。四塊電源板電路原理圖完全相同，只是參數(shù)不同，其原理框圖如圖2所示。

圖2

輸入交流127V，經(jīng)變壓器變換為20V，再經(jīng)整流濾波后送給兩級(jí)穩(wěn)壓及過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)。經(jīng)兩級(jí)穩(wěn)壓后輸出DC12V或5V本安電源。本安電源過(guò)流保護(hù)最大整定值≤800mA安。

綜保監(jiān)控部分原理框圖如圖3所示。跑偏、堆煤、煙霧、撕裂等傳感器均為數(shù)字量輸入，正常時(shí)為高電平，故障時(shí)為低電平。數(shù)字量輸入到對(duì)應(yīng)的輸入端子，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字量發(fā)生變化時(shí)，向微處理器發(fā)出中斷信號(hào)，微處理器進(jìn)入檢測(cè)相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，通過(guò)總線讀取上述各個(gè)端口狀態(tài)從而得知以上數(shù)字輸出傳感器的報(bào)警狀態(tài)，微處理器進(jìn)行必要的數(shù)字濾波，排除由于干擾引起的誤報(bào)警后確認(rèn)報(bào)警類(lèi)型，并據(jù)此延時(shí)報(bào)警和停止皮帶機(jī)運(yùn)行，在集中控制狀態(tài)下，同時(shí)向CAN現(xiàn)場(chǎng)總線廣播自身的故障。

圖3

數(shù)據(jù)傳輸：裝置在集中控制時(shí)，和其他帶式輸送機(jī)組成集中控制系統(tǒng)，這時(shí)就需要在臺(tái)與臺(tái)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。裝置采用高可靠性、高實(shí)時(shí)性的CAN現(xiàn)場(chǎng)總線傳輸方式。兩臺(tái)裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸距離可達(dá)7公里。裝置采集的數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)之間的通信是通過(guò)CAN轉(zhuǎn)232轉(zhuǎn)換器及相關(guān)軟件實(shí)現(xiàn)的。

4 結(jié)構(gòu)特征

隔爆型控制箱為快門(mén)結(jié)構(gòu)，箱體內(nèi)設(shè)400mm×300mm×200mm機(jī)芯一個(gè)。機(jī)芯底層裝電源板4塊，其中兩塊為DC12V本安電源，一塊為非本安24V繼電器電源。另設(shè)兩只200VA交流127/220V變壓器兩只，6μf/450V電容器兩只用于液力偶合器伺服電機(jī)的控制。機(jī)芯的上層裝繼電器板一塊，本安轉(zhuǎn)非本安控制板兩塊，PLC可編程控制器一臺(tái)。隔爆腔上方為接線腔，接線腔裝九芯接線端子11個(gè)，￠12進(jìn)線端子三只。接線腔和機(jī)芯之間采用矩形插頭座用軟線聯(lián)接。控制箱右側(cè)設(shè)8只喇叭嘴，用9芯電纜和控制臺(tái)連接。正面和左側(cè)共設(shè)喇叭嘴24只作為控制電動(dòng)機(jī)和外部控制信號(hào)進(jìn)線用。

控制臺(tái)其上部防水防塵，控制臺(tái)內(nèi)裝帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)監(jiān)控組件一套。臺(tái)面的右側(cè)裝設(shè)受控電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示燈20只，臺(tái)面左側(cè)上方裝有PLC控制按鈕8只，下方裝設(shè)了手動(dòng)起、停控制按鈕。手動(dòng)、自動(dòng)、檢修三種狀態(tài)受轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制。

5 操作說(shuō)明

6 結(jié)束語(yǔ)

該裝置本身及其保護(hù)性能安全可靠，在規(guī)定的壽命期內(nèi)有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐磨及抗疲勞性等。且保護(hù)裝置具備自保和自檢功能，避免因失效而喪失監(jiān)控作用，引發(fā)事故。本裝置設(shè)計(jì)成本低，功能強(qiáng)大，運(yùn)行可靠，且在井下的實(shí)際生產(chǎn)中有良好的使用效果，具有廣闊的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益。

孫靜，女，工程師，現(xiàn)任安徽省淮南市賽力特工貿(mào)有限公司質(zhì)檢科長(zhǎng)，主要從事計(jì)量?jī)x表、自動(dòng)化檢測(cè)等方面工作。