帶式輸送機電控裝置的原理及應用

安徽省淮南市賽力特工貿有限公司 孫 靜

帶式輸送機電控裝置的原理及應用

安徽省淮南市賽力特工貿有限公司 孫 靜

當一個或多個數字量發生變化時，向微處理器發出中斷信號，微處理器進入檢測相應的中斷服務程序，通過總線讀取上述各個端口狀態從而得知以上數字輸出傳感器的報警狀態，微處理器進行必要的數字濾波，排除由于干擾引起的誤報警后確認報警類型，并根據報警類型延時報警和停止皮帶機運行，在集中控制狀態下，同時向CAN現場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，隨著煤礦生產控制系統的不斷發展，系統中各種設備的保護裝置也在日趨完善，KHP202型帶式輸送機綜合保護裝置，以礦用本安型PLC為控制核心，集先進的電子技術、PLC技術、自動化技術、通訊技術、抗干擾技術于一體的新一代礦用電控裝置（以下簡稱為裝置）。是一種適用于在煤塵、瓦斯等危險環境中使用的智能控制裝置，其通用性廣、適應性強，能實現各種場合中膠帶運輸機的檢測、監測及控制自動化。

2 裝置組成

該裝置由帶式輸送機操作臺、PLC控制箱和轉速傳感器、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、本質安全型急停開關和隔爆電磁閥組成。該電控裝置與帶液力偶合器的帶式輸送機配合使用，可控制多臺主電機的分時起動及帶式輸送機的慢速起動，也可以與其他輸送機組成系統連鎖或解鎖運行。對程序加以修改后可用于其他類型的帶式輸送機，如可伸縮皮帶的控制等。

由圖1可知，裝置的核心部件為：1)綜保監控組件；2)PLC可編程控制器。綜保監控組件裝于本安型控制臺內完成綜合保護控制與報警、數據采集與傳輸。PLC可編程控制器裝于隔爆箱內，完成對多臺主電機的分時起動，液力偶合器的調速控制。

圖1 系統框圖

3 工作原理

本裝置的電源板共四塊，裝于隔爆型控制箱內負責向控制臺的綜保組件、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，只是參數不同，其原理框圖如圖2所示。

圖2

輸入交流127V，經變壓器變換為20V，再經整流濾波后送給兩級穩壓及過流、過壓保護。經兩級穩壓后輸出DC12V或5V本安電源。本安電源過流保護最大整定值≤800mA安。

綜保監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字量輸入，正常時為高電平，故障時為低電平。數字量輸入到對應的輸入端子，當一個或多個數字量發生變化時，向微處理器發出中斷信號，微處理器進入檢測相應的中斷服務程序，通過總線讀取上述各個端口狀態從而得知以上數字輸出傳感器的報警狀態，微處理器進行必要的數字濾波，排除由于干擾引起的誤報警后確認報警類型，并據此延時報警和停止皮帶機運行，在集中控制狀態下，同時向CAN現場總線廣播自身的故障。

圖3

數據傳輸：裝置在集中控制時，和其他帶式輸送機組成集中控制系統，這時就需要在臺與臺之間進行數據傳輸。裝置采用高可靠性、高實時性的CAN現場總線傳輸方式。兩臺裝置之間的數據傳輸距離可達7公里。裝置采集的數據和計算機之間的通信是通過CAN轉232轉換器及相關軟件實現的。

4 結構特征

隔爆型控制箱為快門結構，箱體內設400mm×300mm×200mm機芯一個。機芯底層裝電源板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的控制。機芯的上層裝繼電器板一塊，本安轉非本安控制板兩塊，PLC可編程控制器一臺。隔爆腔上方為接線腔，接線腔裝九芯接線端子11個，￠12進線端子三只。接線腔和機芯之間采用矩形插頭座用軟線聯接。控制箱右側設8只喇叭嘴，用9芯電纜和控制臺連接。正面和左側共設喇叭嘴24只作為控制電動機和外部控制信號進線用。

控制臺其上部防水防塵，控制臺內裝帶式輸送機綜合保護監控組件一套。臺面的右側裝設受控電機的運行狀態顯示燈20只，臺面左側上方裝有PLC控制按鈕8只，下方裝設了手動起、停控制按鈕。手動、自動、檢修三種狀態受轉換開關控制。

5 操作說明

6 結束語

該裝置本身及其保護性能安全可靠，在規定的壽命期內有足夠的強度、剛度、穩定性、耐磨及抗疲勞性等。且保護裝置具備自保和自檢功能，避免因失效而喪失監控作用，引發事故。本裝置設計成本低，功能強大，運行可靠，且在井下的實際生產中有良好的使用效果，具有廣闊的市場前景和經濟效益。

孫靜，女，工程師，現任安徽省淮南市賽力特工貿有限公司質檢科長，主要從事計量儀表、自動化檢測等方面工作。