長距離多驅動帶式輸送機電控系統的設計

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

長距離多驅動帶式輸送機電控系統的設計

劉小珩 馬洪才 劉海洋

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

本文主要介紹了安徽盤景水泥帶式輸送機項目電控系統，PLC采用西門子S7-300，變頻傳動裝置采用ABB ACS800。

帶式輸送機；西門子S7-300；ABB變頻器

帶式輸送機是輸送散狀物料最經濟、安全、可靠的運輸設備，具有連續運輸能力大，效率高，結構簡單易于實現自動化控制等優點。隨著工業應用對長距離、大運量、高帶強的需求，采用的輸送帶的強度越來越高、長度越來越長，對電控系統的要求更高。本文主要以安徽盤景水泥皮帶機項目為例，介紹一下長距離多驅動帶式輸送機電控系統的配置。

圖1

安徽盤景水泥帶式輸送機項目中其中一條皮帶機的參數∶型號ST1250*3249.623，帶速3.15m/s，運量1800 t/h，電機為AC690V，50Hz的變頻電機，電機功率為3*355kW。依據長距離多驅動帶式輸送機機械和工藝要求，配置輸送機的電控系統。PLC采用西門子S7-300，變頻器采用ABB ACS800-07，為了實現電機功率平衡，采用變頻器的主/從控制方式，一主二從，按照預定的加減速度和運行工況實行皮帶機的啟動，加速，減速，等速，停車。變頻器的過載能力大于電機的過載能力，確保任何負載下，皮帶機滿足安全運行要求。

帶式輸送機電控系統裝置由操作臺、PLC控制柜、低壓配電柜、變頻器、聲光報警器、皮帶機保護裝置等組成。

1.1 PLC控制系統

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和通訊接口，以及系統的擴展或將該帶式輸送機納入整個監控中心實現集中監控；PLC能與下級的分站實行通訊，具有所有保護的輸入檢測回路；按PLC程序控制主電機、變頻器、制動器、張緊及帶式輸送機各種保護。

安徽盤景水泥項目的控制系統配置一個主控制站及三個現場I/O分站，均采用西門子公司S7-300產品，處理器采用CPU315 DP/PN，帶Profibus DP通訊接口，PLC系統的I/O點數預留10%的余量，主站的觸摸屏監控系統采用TP1900 Comfort 15寸觸摸屏，與西門子S7-300控制器進行數據通訊，對帶式輸送機正常運行進行檢測監控以及運行時發生的故障進行診斷和保存，還能對皮帶機運行速度、電機運行速度、電機繞組與軸承溫度、電機電流等實時值進行實時顯示。3個分站均采用ET200M分布式I/O，每個分站還配置西門子OLM多模光纖鏈路模塊，采用光纖作為傳輸介質，組成光纖環形網絡。如圖1所示。

1.2 輸送機保護

電控系統具有帶式輸送機沿線急停、跑偏保護、撕裂保護、打滑保護、堵塞保護、溫度保護以及主電機、制動器、自動張緊裝置、可控起動裝置的電氣保護等功能。在帶式輸送機沿線每隔100m設置一個組合電鈴，作為帶式輸送機的起動預告、故障報警裝置及沿線聯絡用。

圖2

1.3 變頻控制系統

安徽盤景水泥項目采用ABB ACS800-07的變頻裝置，此項目是頭2尾1三臺電機驅動的方式，通過主從控制來分配各個電機間的負荷使其達到均勻平衡，在主/從控制應用中，外部信號（包括起動、停止、給定信號等）只與主機變頻器相連，主機通過光纖將從機控制字和轉速給定值、轉矩給定值廣播給所有的從機，實現對從機的控制。

主機發送給從機的的控制字是一個16位字，其中僅b3（run）、b7（reset）、b10（remote-cmd）使用，當從機參數10.01（ext1start/stop/dir）或10.02（ext2start/ stop/dir）設置為comm.cw時，控制字命令有效。給定值是包括1個符號位和15個整數位的16位字，給定1為速度給定，給定2為轉矩給定。在從機中，要將給定1定義為從機的外部速度給定，需將參數11.03（extref1）設置為comm.ref；要將給定2定義為從機的外部轉矩給定，需將參數11.06（ext ref2select）設置為comm. ref。如表1、表2所示。

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

結語

長距離多驅動帶式輸送機對控制要求較高，而本文提到的PLC與多變頻器的同步控制，使帶式輸送機的安全和運行穩定性得到保證。從現場的實際運行情況來看，這種配置方案具有操作方便，通訊靈活，運行穩定和安全等優點，并獲得了用戶的認可。

[1]ABB公司.ACS800單傳動固件手冊[M].

[2]崔堅，李佳.西門子工業網絡通信指南[M].北京：機械工業出版社，2004.

TD52 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

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