電子論文代理機構淺析對膠帶機控制系統

　　本篇文章是由《計算機工程與應用》發表的一篇電子論文，雜志是由中華人民共和國工業和信息化部華北計算技術研究所主辦的、面向中高級計算機專業工作者的學術刊物。《計算機工程與應用》是一本面向計算機全行業的綜合性學術刊物，覆蓋面寬、信息量大、報道及時是本刊的服務宗旨。

　　【摘 要】結合現場膠帶機的實際情況及經常出現的設備故障，對膠帶機的控制系統做了改造，主要有：膠帶機啟停機控制原理的改造、膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造。

　　【關鍵詞】控制系統 啟停機控制 堵料 打滑

　　0 引言

　　隨著計算機控制技術的迅速發展，以微處理器為核心的可編程控制器(PLC)已逐步取代繼電器控制，選煤廠也不例外。神華集團準格爾能源有限責任公司選煤廠，其原煤車間的輸煤系統即為PLC控制，控制系統采用美國AB公司的ControLogix控制系統。PLC控制器采用32位總線的Logix5562，基本內存750K，擴展內存1.5M，通過SRM熱備模塊實現雙CPU間的互為備用。控制系統各框架通過連接模塊CNBR組成雙通道冗余(ControlNet)網絡，網絡傳輸速率可達5M/s。畫面監控軟件為ifix4.0中文版，采用OPC通訊方式通過上位機內置的網卡連接到控制網上。整個控制過程具有自動化程度高、方便維護、運行可靠等特點。在使用過程中，結合現場膠帶機的實際情況及經常出現的設備故障，對膠帶機的控制系統做了改造，主要有：膠帶機啟停機控制原理的改造、膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造，現具體簡述如下：

　　1 膠帶機啟停機控制原理的改造

　　在原煤車間哈爾烏素分區設備剛投入生產運行期間，由于各種原因，導致設備忽然停電的事故時有發生。但是發現，在設備忽然斷電情況下，個別設備，如膠帶機M11、M21、M13、M23，不能正常閉鎖停機，即使由集控發出停機命令也不能起到控制的作用，而且現場的保護裝置也不起作用，造成設備堵料嚴重，若發現不及時，會造成膠帶機機頭滾筒包膠損壞、膠帶磨擦損傷及機頭保護開關砸壞等事故，給設備和生產造成很大的影響。聯系電工，翻閱這幾條膠帶機的控制圖紙，發現這幾條膠帶的控制原理和黑礦分區的M11膠帶機極為相似，其啟停控制繼電器是觸發式的，其起機及停機需要兩個繼電器，發出的起機及停機信號是個脈沖信號，起機信號采集發出起機命令的上升沿信號，停機命令采集發出停機命令的上升沿信號，在起機信號發出后，控制系統會對各個保護進行掃描。當具備起機條件時，對起機繼電器發出吸合指令，起機繼電器吸合，電機運行，電機的運行返回信號是通過綜保保住的，待電機運行信號正常，起機繼電器斷開，皮帶正常運轉。停機的過程和起機過程是類同的，但是，當設備忽然發生斷電事故，控制模塊得不到設備發出的連鎖停機信號，即采集不到停機信號的上升沿指令，停機繼電器無法吸合，設備便無法正常停機。

　　針對上述事故的發生，經研究，決定對其控制原理進行改造。將其啟停機改造為由一個繼電器來控制，發出的控制信號由脈沖信號改為常發信號。通過改造膠帶機硬件控制線路和對膠帶機控制程序的修改，使其啟停機過程為：集控發出膠帶機起機指令，控制系統CPU掃描起機具備條件，發出繼電器吸合指令，繼電器吸合后，通過控制模塊由電機的返回信號使得繼電器一直處于吸合狀態，當繼電器不吸合，皮帶就停止運行。這樣，就避免了繼電器得不到停機指令的故障，從而能保證膠帶機即便是在設備瞬間斷電的情況下，也能正常停止運行。

　　2 膠帶機的控制中增加下游皮帶打滑保護的改造

　　原煤車間哈爾烏素分區的主要膠帶機中，有4條膠帶機(M12、M22、M14、M24)是帶軟啟動驅動的，其啟機及停機過程是通過軟啟動控制，從得到起機或停機命令到膠帶機達到正常轉速或完全停止，皮帶的電機轉速是一個逐步增加或者是減少的過程，從而導致啟停機有一段時間的延時。當設備重載遇到故障停機時，會導致上游皮帶繼續上煤而發生堵料事故。針對上述事故的發生，經研究,把帶軟啟動設備的膠帶機的打滑保護增加到上一皮帶中。通過對膠帶機控制程序的修改，把帶軟啟動驅動的膠帶機的打滑保護添加延時，將延時輸出線圈增加到上一條皮帶的總故障控制回路中，當設備由于故障而停機，在停機的過程中打滑保護動作，直接給上游皮帶發出故障停機信號，上游皮帶接到指令，停止運行。

　　3 改造后效果

　　這兩項控制系統的改造，自投入運行以來，再未發生過由于設備瞬間斷電、帶軟啟動設備故障停機而引起的設備堵料，嚴重時導致膠帶機機頭滾筒包膠損壞、膠帶機摩擦損傷及機頭保護開關砸壞等事故，在很大程度上減少了設備的故障率，也降低了對設備的損害程度，保證了設備正常順利的生產。

　　參考文獻：

　　[1]浙江大學羅克韋爾自動化技術中心編.可編程控制器系統[M].浙江大學出版社.1999.

　　[2]Logix5555 Controller User,s Manual.Rockwell International Corporation.