鶴崗市斯達機電修造有限公司 任國玲

帶式輸送裝置在煤礦生產(chǎn)中已得到了廣泛應用，但是其啟動電流大、傳動效率低、功率不平衡、無功環(huán)流損耗大、老化速度快等問題也日益突出，不但給企業(yè)帶來了很大的經(jīng)濟損耗，同時對煤礦的安全生產(chǎn)造成了嚴重的威脅，直接影響煤礦工人的人身安全。隨著計算機科學和自動化技術的發(fā)展，皮帶機自動化系統(tǒng)的應用也越來越廣泛，它利用電力電子技術、電力器件制作工藝及自動控制技術，組成一套完整的自動控制系統(tǒng)，不僅能夠有效降低皮帶和液力耦合器的直接磨損和維護成本，延長皮帶機使用壽命，提高企業(yè)經(jīng)濟效益；還可以提高煤礦生產(chǎn)的穩(wěn)定性和安全性，有效避免安全事故的發(fā)生，保障企業(yè)的財產(chǎn)和員工的人身安全。

一、皮帶機自動化系統(tǒng)設計依據(jù)及參數(shù)設定

1.皮帶機自動化系統(tǒng)設計依據(jù)。煤礦業(yè)中皮帶機自動化系統(tǒng)設計應符合相關的要求和規(guī)定，主要有《煤礦安全規(guī)程》、《電控設備·第二部分·裝有電子器件的電控設備》（GB/T3797-1998）《電能質量公用電網(wǎng)諧波》（GB/T14549-1993）、《交流傳動礦井提升機電控設備技術條件》（JB4263-86）、《交流電機半導體變頻調速裝置總技術條件》（GB12668-1990）、現(xiàn)行國家電工委員會及其他有關標準、現(xiàn)行國家煤礦局及電工委員會的其他標準。

2.常用參數(shù)及標準。該系統(tǒng)主要有保護裝置、溫度傳感器、堆煤傳感器、電源箱、速度傳感器、煙霧傳感器和連接器、雙屏蔽強拉力電纜、雙護套及快速接插件等組成，其主要涉及的技術參數(shù)及其標準如下：

（1）系統(tǒng)額定輸入電壓為AC36 V，電壓偏差波動為80% ～ 110%，過流保護整定電流為1.2 A，防爆溫度標志為150℃。

（2）煙霧、溫度及速度傳感器為有源器件，其靜態(tài)電流應小于210 mA，最大動作電流應小于230 mA，工作時額定電壓為12 V；其余傳感器為無源器件，最大動作電流為5 mA。

（3）本安輸出最大電流為DC5 mA，最高開路電壓為DC12 V，最大短路電流為4 mA；本安外部的最大分布電感為2 mH/km，外部最大分布電容為0.2 pF/km。

（4）集中控制信號最大電壓為12 V，最大電流為0.5 A；繼電器輸出節(jié)點標準容量為AC36 V/5 A。

二、皮帶機自動化系統(tǒng)的結構設計和性能介紹

系統(tǒng)采用變頻器裝置系統(tǒng)，主要起到綜合保護和控制功能。系統(tǒng)能夠利用計算機實現(xiàn)多臺控制器的通信，維護人員可在任意顯示屏上查看運輸機的運行狀態(tài)，這對系統(tǒng)的維護和檢修十分便捷，同時多個傳感器的聯(lián)合使用加強了故障保護和報警的功能，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。系統(tǒng)主要裝置及其性能見表1。

表1 系統(tǒng)主要裝置及其特性

三、自動化系統(tǒng)在煤礦皮帶機上的應用

控制箱作為煤礦重皮帶自動化系統(tǒng)裝置的核心部件，通過與堆煤、速度、溫度、煙霧等傳感器的綜合運用，實現(xiàn)了自動控制保護功能。具體來說，控制箱通過不斷接收洗煤廠和井下的傳感器信號，利用已設定的程序對接收到的信號進行判斷、運算和處理，并做出相應的動作，發(fā)送相應的信號來控制電機的運轉；當皮帶機系統(tǒng)運行不正常時，控制器會接收到故障信號，并發(fā)出報警。

在此系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)采用單機控制和集中控制兩種方式，系統(tǒng)的上位機與交換機進行物理上的網(wǎng)絡連接，采用OPC方式接入軟件，實現(xiàn)通訊，部分皮帶機需要借助于以太網(wǎng)接口才能實現(xiàn)對接。當其中某臺皮帶機停機時，集中控制就會起到連鎖功能，控制供煤皮帶停止運轉，同時發(fā)揮逆煤流延時順序起車功能，延時時間可設置為（8±5）s；結合手動控制，亦可實現(xiàn)其逆過程。

運行過程中，也可遠程控制皮帶的停開，遙測各機械的電流、電壓、溫度、速度及壓力等參數(shù)，并可直接在計算機上修改相應的參數(shù)，從而對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行調整。此外，系統(tǒng)還具有一系列的附加功能，如故障語音報警/預警功能、故障停車/自鎖保護功能、整線系統(tǒng)運行狀態(tài)數(shù)字顯示功能、遠程對講功能等，能有效防止皮帶打滑、跑偏、煤位低、煙霧等帶來的隱患，為安全生產(chǎn)提供保障。

四、結論

在設計煤礦重皮帶機自動化控制系統(tǒng)的過程中，要按照一定的標準和技術參數(shù)，結合煤礦的實際情況，對控制系統(tǒng)的結構和性能進行設計；并通過相應的試驗對系統(tǒng)的結構和性能進行改進，直至符合要求為止。煤礦重皮帶機自動化控制系統(tǒng)可以有效解決煤礦生產(chǎn)中出現(xiàn)的一系列問題，提高煤礦的生產(chǎn)效益，保障煤礦的安全生產(chǎn)，具有重要的應用價值。