PLC在带式输送机自动控制及软启动上的应用.docx

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1、PLC在带式输送机自动控制及软启动上的应用由于煤矿井下环境的特殊性,选用微山崔庄煤矿有限责任公司自主开发研制的BXW-120/115矿用隔爆兼本质平安型微机控制箱以下简称微机箱为主控装置,结合外围开关设备、信号及保护传感器的检测,组成控制系统,对皮带机的输煤经过进展严密的监视和控制。以微机箱为核心的电控系统是专门为煤矿井下设计的可编程监测控制系统。用于煤矿井下带式输送机及其它设备的电气控制、监测和综合保护。系统设计灵敏,显示信息丰富,保护功能齐全,输入输出点数可扩展,语音通讯,可自诊断并具有快开门构造。如今该系统广泛应用于煤矿井下运输设备如:主井上运大皮带下运大皮带、集中运输皮带、顺槽皮带、掘

2、进皮带、转载皮带等井下连续运输设备。根据控制功能、输入/输出点数的要求,选择三菱MELSEC-Q系列PLC为控制核心。该系列PLC采用模块化构造,包括1个Q00JCPU模块、2个QX40型DC输入模块、2个QY40P型输出模块以及一个Q68ADI模拟量扩展模块。其中Q00JCPU是电源、基板、CPU一体化的模块,QY40P型输出模块为16点漏型晶体管输出模块,其输出点通过控制中间继电器来控制各设备的起停。本系统同时采用触摸屏和PC机作为人机对话界面。触摸屏选用日本三菱公司的F940GOT彩色图示操纵终端,可以一边观看画面中对可编程控制器的各软元件的监视以及数据的变化,一边进展显示。PLC与触摸

3、屏之间采用RS-232C通讯接口,缺省数据传输速率为192kbps。PLC与上位PC机之间同样采用RS-232C通讯接口。由于PLC为非安产品,而偶合器限位开关及油压表、油温表为本安产品,需要装备转换与隔离电路:16路本安开关量信号无电位接点转换成非安无电位接点输出,再进入PLC输入端。假如不配置本安隔爆转换隔离电路,而将本安信号直接接入PLC输入端,就即是将非安信号串入本安回路,这样不符合煤矿平安规程的规定。通过配置隔离转换板,完成信号隔离、转换与放大,使PLC控制间隔大大延长,扩大了PLC输出时的容量。用PLC通过隔离电路直接带动所控制的设备,减少了设备中间环节,进步了可靠性。另外,配置了

4、转换器、隔离板后,当外围设备出现故障,造成短路或者串入高压时,不会直接损坏PLC,保证了主机平安,进步了整个系统的可靠性和使用寿命。2软件设计系统软件设计分为顺控程序设计和触摸屏人机界面设计。21顺控程序设计MELSEC-Q系列PLC顺控程序采用GXDeveloper软件编制而成。GXDeveloper可以用电路梯形图列表进展顺控编程、顺控程序的运行状态监视、强迫性数据变更和输入输出信号的ON/OFF等。PLC起动后即执行该程序,首先执行内部初始化,然后对各设备及电机电流信号等进展检测。整个顺控程序包括正常起车、正常运行、正常停车、紧急停车、故障保护、功率平衡六大局部。在执行经过中可随时响应人

5、机界面的访问。控制模块流程图如图2所示。PLC还可实现三台电机的功率平衡,途径如下:从三台电机磁力启动器中的电流互感器的输出端引出420mA电流信号,送入PLC的Q68ADI模拟量扩展模块,经模-数转换后,将420mA电流信号转换成数字信号。由于两台主电机是在同一个滚筒上,先比拟这两台电机的功率是否平衡。当两台电机电流信号相差较大,如超过规定范围时,PLC进展调整,此时胶带运行速度如在正常范围,讲明电机电流小的那台电机做功小,PLC启动此液力偶合器的伺服电机点动加载后,再比照两台电机的电流值,直到两台电机电流差在公道范围时停顿;当两台电机电流差值超出正常范围,胶带运行速度超出正常速度,讲明电机

6、电流大的那台电机做功大,PLC启动此液力偶合器的伺服电机点动减载后,再比照电机电流值,直到两台电机电流差在公道范围时停顿。当在同一个滚筒上的两台电机功率平衡后,启动两台液力偶合器的伺服电机同时转动,然后再以其中的一台为基准,与第三台电机比拟,方法同上,最终到达三台电机功率平衡。22触摸屏人机界面设计操纵显示画面利用三菱公司提供的基于Windows98的人机界面设计软件FX-PCS-DU-WIN-C进展画面编制,以图形、动画和汉字的形式显示设备的启/停和各种保护传感器的动作情况,并用不同的颜色区分。当发生故障时,自动跳转故障报警画面。待故障排除后,按正常停车按钮复位一次,转入状态画面。按压显示翻

7、页按钮,可查看各个画面。为了显示友好的人机界面,编制开机画面、状态画面、数据采样图表及故障报警记录等状态信息,为用户提供优良的操纵环境,并能显示和修改工作程序。采用PLC控制煤矿井下带式运输机,实现自动控制保护,大大进步了系统的平安性和可靠性,经过一年多的使用获得了良好的效果,保证了原煤的运输,减小了维护工作量。采用PLC控制调速型液力偶合器实现带式输送机的软启动,减小了输送机在启动与停顿时对强力胶带、电动机、液力偶合器、减速箱、驱动滚筒的冲击力,可以延长其使用寿命,减轻启动时对井下电网的冲击,进步了供电的可靠性和平安性。参考文献：1郭宗仁,等.可编程序控制器及其通讯网络技术M.北京:人民邮电出版社,1999。